Диссертация (1141452), страница 73

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 73)

ᆞпоэтому ᆞс ᆞувеличением ᆞколичестваᆞцикловᆞнагружения ᆞдеформацииᆞсжатияᆞвнутри ᆞпотока,ᆞвыравниваясь ᆞпоᆞ 1max ᆞего ᆞширине, ᆞвозрастают ᆞзначительно ᆞактивнее, ᆞчем ᆞза ᆞего ᆞпределами. Поперечные ᆞдеформации ᆞ 2max имеют ᆞдвухзначную ᆞэпюру ᆞраспределения ᆞпо ᆞдлине ᆞнаклонного ᆞсжимающего ᆞсилового ᆞпотока ᆞсᆞпервых ᆞциклов ᆞнагружения. ᆞПо ᆞдлине ᆞсилового ᆞпотока ᆞпоперечныеᆞдеформацииᆞраспределяютсяᆞнеравномерноᆞкакᆞприᆞпервомᆞнагружении,ᆞ 2max ᆞтак ᆞиᆞвᆞпроцессе ᆞциклического ᆞнагружения. ᆞВᆞсредней ᆞчасти ᆞна ᆞзначительной ᆞдлине ᆞсилового ᆞпотока ᆞдеформации ᆞ 2max ᆞявляются ᆞдеформациями ᆞрастяжения, ᆞа ᆞс ᆞприближением ᆞкᆞопорной ᆞиᆞгрузовой ᆞплощадкам ᆞони ᆞпереходят ᆞвᆞдеформации ᆞсжатия ᆞиᆞрезко ᆞувеличиваются ᆞсᆞприближением ᆞкᆞэтим ᆞплощадкам ᆞ(рисунок 5.51).

ᆞИз ᆞанализа ᆞдеформированного ᆞсостояния ᆞбетона ᆞвᆞзоне ᆞдействия ᆞпоперечных ᆞсил ᆞжелезобетонных ᆞизгибаемых ᆞэлементов ᆞсᆞмалым ᆞпролетом ᆞсреза ᆞследует, ᆞчто ᆞвᆞэтой ᆞзоне ᆞмежду ᆞточками ᆞприложения ᆞопорной ᆞреакции ᆞиᆞгруза ᆞобразуется ᆞполоса ᆞконцентрации ᆞдеформаций ᆞпотока, ᆞвᆞпределах ᆞкоторой ᆞ(напряжений) ᆞвᆞвиде ᆞнаклонного ᆞсжимающего ᆞсилового ᆞвпоследствии ᆞиᆞпроисходит ᆞусталостное ᆞразрушение ᆞжелезобетонного ᆞэлемента ᆞпри ᆞдействии ᆞпоперечных ᆞсил; ᆞвнутри ᆞнаклонного ᆞсжимающего ᆞсилового ᆞпотока, ᆞвблизи ᆞопорной ᆞиᆞгрузовой ᆞплощадок ᆞбетон ᆞработает ᆞвᆞусловиях ᆞдвухосного ᆞсжатия, ᆞаᆞмежду ᆞэтими ᆞдвумя ᆞзонами ᆞдвухосного ᆞсжатия, ᆞвᆞсредней ᆞчасти ᆞнаклонного ᆞсжимающего ᆞсилового ᆞпотокаᆞбетон ᆞработает ᆞвᆞусловиях ᆞсжатие-растяжение; ᆞвᆞпроцессе ᆞциклическогоРисунок 5.52 - Выравнивание осевых усилий впродольной арматуре по длине приопорнойзоныпри циклическом нагружения приco  2ho :в балках без поперечной арматуры 1–БСМ1; 2– БСМ2-4; 3–БСМ3-4; в балках споперечной арматурой 4–БСМ4-1ᆞРисунок 5.53 - Увеличение осевых напряжений впродольной арматуре в месте пересечения снаклонной трещиной   smax и в сечении смаксимальным моментом    Smax: в балках без1поперечной арматуры 1- БСМ2-4; 2- БСМ1-1; 3БСМ3-4 и с поперечной арматурой 4- БСМ4-1при co  2ho 1max ᆞнагруженияᆞдеформацииᆞсжатияᆞвᆞзонеᆞсжатие-растяжение,ᆞвыравниваясьᆞпоᆞширинеᆞ289потока, ᆞвозрастают ᆞзначительно ᆞинтенсивнее, ᆞчем ᆞза ᆞего ᆞпределами, ᆞиᆞмаксимальные ᆞих ᆞзначенияᆞнаблюдаютсяᆞвᆞпределахᆞядраᆞсжатияᆞнаклонногоᆞсжимающегоᆞсиловогоᆞпотока;ᆞдеформации ᆞрастяжения ᆞ 2max ᆞв ᆞпроцессе ᆞциклического ᆞнагружения ᆞвначале ᆞвыравниваются ᆞпо ᆞдлине ᆞзоны ᆞсжатие-растяжение, ᆞаᆞзатем ᆞсᆞувеличением ᆞколичества ᆞциклов ᆞнагружения ᆞпроисходит ᆞнепрерывное ᆞувеличение ᆞполноты ᆞэпюры ᆞдеформаций ᆞрастяжения.ᆞ0,9 h0 ≤ c0 ≤3 h0 , деформируется ᆞПродольная ᆞарматура ᆞпри ᆞвсех ᆞпролетах ᆞсреза ᆞсовместно ᆞсᆞокружающим ᆞбетоном, ᆞзначения ᆞдеформаций ᆞнезначительны ᆞвплоть ᆞдо ᆞРисунок 5.54 – Увеличение деформаций впродольной арматуре в месте пересечения снаклонной трещиной в процессе циклическогонагружения при co  3ho : 1 – Б2-4; 2 – Б2-5; 3 – Б2-6; 4 –Рисунок 5.55 - Изменение коэффициента асимметриинапряжений в продольной арматуре в месте пересеченияс наклонной трещиной при co  2ho : 1 – БСМ1; 2 – БСМ15; 3 – БСМ2-4; 4 – БСМ2-5; 5 – БСМ3-4; 6 – БСМ4-1Б2-6; 5 – Б2-3; 6 – Б2-1образования ᆞтрещин ᆞиᆞраспределяются ᆞвᆞсоответствии ᆞсᆞэпюрой ᆞизгибающих ᆞмоментов.

ᆞОбразование ᆞи ᆞразвитие ᆞнаклонных ᆞтрещин ᆞсопровождается ᆞсущественными ᆞкачественными ᆞизменениями ᆞвᆞнапряженно-деформированном ᆞсостоянии ᆞпродольной ᆞарматурыᆞприᆞвсехᆞпролетахᆞсреза.Одной ᆞиз ᆞособенностей ᆞработы ᆞпродольной ᆞрастянутой ᆞарматуры ᆞявляется ᆞвыравнивание ᆞосевых ᆞдеформаций ᆞудлинения ᆞиᆞнапряжений ᆞрастяжения ᆞвᆞзоне ᆞдействия ᆞпеременных ᆞизгибающих ᆞмоментов. Выравнивание ᆞдеформаций ᆞи ᆞнапряжений ᆞв ᆞэлементах ᆞсᆞбольшим ᆞпролетом ᆞсреза ᆞ(с0>2h0) ᆞначинается ᆞуже ᆞпри ᆞпервом ᆞнагружении ᆞпослеᆞобразованияᆞнормальныхᆞтрещинᆞвᆞзонеᆞдействияᆞпоперечныхᆞсил,ᆞноᆞособенно,ᆞприᆞвсех ᆞпролетах ᆞсреза, ᆞусиливается ᆞпосле ᆞобразования ᆞиᆞразвития ᆞнаклонных ᆞтрещин ᆞ(рисунок 5.52).

ᆞПосле ᆞразвития ᆞнаклонныхᆞтрещин ᆞпроисходит ᆞинтенсивный ᆞрост ᆞдеформаций ᆞиᆞнапряжений ᆞвᆞместах ᆞпересечения ᆞпродольной ᆞарматурой ᆞнаклонных ᆞтрещин, ᆞтак ᆞчто ᆞразница ᆞмежду ᆞдеформациями ᆞиᆞнапряжениями ᆞпо ᆞдлине ᆞарматуры ᆞвᆞ290пределах ᆞпроекцииᆞнаклонной ᆞтрещиныᆞуменьшается.ᆞЦиклическоеᆞнагружениеᆞприводитᆞкᆞдальнейшемуᆞвыравниваниюᆞосевыхᆞусилийᆞ(Рисунок 5.52).ᆞОднако ᆞполного ᆞвыравниваниянапряженийᆞᆞ неᆞпроисходит, ᆞпричем ᆞвыравнивание ᆞ для ᆞбалок ᆞс ᆞхомутами ᆞпроисходит ᆞвᆞменьшей ᆞстепени, ᆞчем ᆞдля ᆞбалок ᆞбез ᆞхомутов.

ᆞПри ᆞэтом ᆞвРисунок 5.56 - Изменение коэффициента асимметрии цикла напряженийв продольной арматуре в месте пересечения с наклонной трещиной: приco  ho : 1 – Б1-2; 2 – Б1-5; 3 – Б1-6; при co  1,6ho : 4 – Б3-4; 5 – Б3-10; 6 – Б3-6; 7– Б3-8; при co  3ho : 8 – Б2-3; 9 – Б2-6; 10 – Б2-7; 11 – Б2-5; 12 – Б2-4.ᆞпроцессециклическогонагруженияᆞᆞᆞ вᆞпродольной ᆞарматуре ᆞвᆞместе ᆞпересечения ᆞею ᆞнаклонной ᆞтрещины ᆞвозникают ᆞиᆞнакапливаются ᆞостаточные ᆞдеформации ᆞиᆞнапряжения, ᆞчто ᆞявляется ᆞследствием ᆞвиброползучести ᆞсжатого ᆞбетона, ᆞразвитияᆞиᆞраскрытияᆞнормальных ᆞиᆞнаклонных ᆞтрещинᆞвᆞприопорнойᆞзоне,ᆞуменьшенияᆞсил ᆞзацепления ᆞпо ᆞнаклонной ᆞтрещине ᆞиᆞт.д. В ᆞрезультате ᆞпроисходит ᆞнепрерывное ᆞувеличение ᆞдеформаций ᆞиᆞнапряжений ᆞвᆞпродольной ᆞарматуре ᆞвᆞместе ᆞпересечения ᆞею ᆞтрещиныᆞ(рисунки 5.53, 5.54).ᆞУвеличениеᆞтекущихᆞ(суммарных)ᆞнапряженийᆞвᆞнаклоннойᆞосновном ᆞпроисходит ᆞза ᆞсчет ᆞнакопления ᆞих ᆞостаточной ᆞчасти, ᆞт.е. ᆞза ᆞсчет ᆞнакопления ᆞдополнительных ᆞнапряжений ᆞвᆞпродольной ᆞарматуре ᆞиз-за ᆞвиброползучести ᆞбетона ᆞсжатойᆞзоны.ᆞПриᆞэтомᆞзнакᆞдополнительныхᆞнапряженийᆞтакойᆞже,ᆞчтоᆞиᆞнапряженийᆞприᆞпервом ᆞнагружении.

ᆞПоскольку ᆞувеличение ᆞнапряжений ᆞпроисходит ᆞпри ᆞминимуме ᆞиᆞмаксимумеᆞциклической ᆞнагрузки, ᆞаᆞстепеньᆞих ᆞвозрастания ᆞразличная, ᆞтоᆞэтоᆞприводитᆞкᆞнепрерывному ᆞувеличению ᆞфактического ᆞкоэффициента асимметрии ᆞцикла ᆞнапряжений ᆞ s ( t )   smin ( t )  smax ( t ) ᆞвᆞпродольной ᆞарматуре ᆞвᆞместе ᆞпересечения ᆞею ᆞнаклонной ᆞтрещины ᆞв ᆞпроцессе ᆞциклического ᆞнагружения ᆞ(рисунки 5.55, 5.56). ᆞПоэтому ᆞс ᆞувеличениемᆞ количества ᆞ цикловᆞ нагруженияᆞ  s (t )   ,ᆞ где ᆞ  –291Рисунок 5.57 - Характер изменения момента,воспринимаемого продольной арматурой в местепересечения с наклонной трещиной, в процессециклического нагружения в балках без хомутов: 1БСМ1-1, 2- БСМ2-4, 3- БСМ3-4 и в балках с поперечнойарматурой 4- БСМ4-1Рисунок 5.58 - Характер изменения нагельныхсил, воспринимаемых продольной арматурой вместе пересечения с наклонной трещиной впроцессе циклического нагружения в балках безхомутов: 1- БСМ1-1, 2- БСМ2-4, 3- БСМ3-4 и в балкахс поперечной арматурой 4- БСМ4-1коэффициент ᆞасимметрии ᆞцикла ᆞвнешней ᆞнагрузки.

ᆞДругой ᆞособенностью ᆞработы ᆞпродольной ᆞарматуры ᆞявляется ᆞвозникновение ᆞрезкой ᆞразницы ᆞв ᆞдеформациях ᆞи ᆞнапряжениях ᆞкрайних ᆞволокон ᆞстержня ᆞвᆞместе ᆞпересечения ᆞсᆞнаклонной ᆞтрещиной. ᆞЭто ᆞноᆞиᆞизгибаᆞпродольногоᆞстержня,ᆞт.е.ᆞвᆞзонеᆞуказываетᆞнаᆞналичиеᆞнеᆞтолькоᆞрастяжения,ᆞпересечения ᆞсᆞкритической ᆞнаклонной ᆞтрещиной ᆞпродольная арматура ᆞвместо ᆞосевого ᆞрастяжения ᆞначинает ᆞиспытывать ᆞпродольно-поперечный ᆞизгиб, ᆞв ᆞней ᆞвозникает ᆞнагельное ᆞусилие, ᆞобусловленное способностью ᆞарматуры ᆞпрепятствовать ᆞперемещениям ᆞчастей ᆞэлемента, ᆞразделенных ᆞнаклонной ᆞтрещиной. ᆞВᆞрезультате, ᆞпо ᆞмере ᆞувеличенияРисунок 5.59 - Распределение деформаций вхомутах в Б1-1 в пределах наклонной сжатойполосывпроцессециклическогонагружения:   N  1 ;24N  5  10 ; в эпюрах 1см  1,4  10ᆞРисунок 5.60 - Распределение деформаций вхомутах в Б1-2 в пределах наклонной сжатойполосывпроцессециклическогонагружения:   N  1 ;N  5  10 4 ;6N  1,5  10 ; в эпюрах 1см  1,4  10 2количества ᆞциклов ᆞнагружения ᆞиз- за ᆞвиброползучести ᆞсжатого ᆞбетона, ᆞраскрытия ᆞ292наклонных трещин, ᆞуменьшения ᆞсил ᆞзацепления ᆞи ᆞт.д.

ᆞпроисходит ᆞнепрерывное ᆞвᆞпродольной ᆞарматуре, ᆞно ᆞиᆞизгибающего ᆞувеличение ᆞне ᆞтолько ᆞосевых ᆞусилий ᆞNsmах(t) ᆞиᆞнагельных ᆞсилᆞQsmах(t)ᆞмоментаᆞMsmах(t)ᆞвᆞместеᆞпересечения ᆞеюᆞкритической ᆞнаклоннойᆞтрещиныᆞ(рисунки 5.57, 5.58)ᆞДо ᆞобразования ᆞнаклонных ᆞтрещин ᆞдеформации ᆞстержней ᆞпоперечной ᆞарматуры ᆞпри ᆞвсех ᆞпролетах ᆞсреза ᆞнезначительны ᆞиᆞравномерно ᆞраспределены ᆞпо ᆞих ᆞдлине. ᆞОбразование ᆞи ᆞразвитие ᆞнаклонных ᆞтрещин ᆞсопровождается ᆞсущественными ᆞкачественными ᆞизменениями ᆞвᆞнапряженно-деформированном ᆞсостоянии ᆞпоперечной ᆞарматуры ᆞпри ᆞвсех ᆞпролетах ᆞсреза.

ᆞСтадия ᆞобразования ᆞиᆞразвития ᆞнаклонных ᆞтрещин ᆞхарактеризуется ᆞинтенсивным ᆞростом ᆞдеформаций ᆞрастяжения ᆞпоперечной ᆞарматуры ᆞиᆞформированием ᆞзон ᆞих ᆞконцентрации ᆞвᆞместах ᆞпересечения ᆞстержней ᆞсᆞтрещинами ᆞ(рисунки 5.61-5.65).ᆞМаксимальные ᆞдеформации ᆞпо ᆞдлине ᆞстержней ᆞпри ᆞпервом ᆞh0)ᆞ–ᆞвᆞместахᆞпересеченияᆞсᆞ1ойᆞнагруженииᆞнаблюдаютсяᆞприᆞмалыхᆞпролетахᆞсрезаᆞ(с0ᆞ≤ᆞиᆞ2ой ᆞнаклонными ᆞтрещинами, ᆞпри ᆞбольшихпролетах ᆞсреза ᆞ(с0 ᆞ> ᆞ2h0) ᆞиᆞсредних ᆞпролетах ᆞсреза ᆞ(1,2h0 ᆞ<с0≤ ᆞ2h0) ᆞ– ᆞв ᆞместах ᆞпересечения ᆞ стержней ᆞ с ᆞкритическойᆞ наклоннойᆞтрещиной.ᆞПоᆞдлинеᆞкритическойᆞнаклонной ᆞтрещины ᆞпри ᆞсредних ᆞи ᆞбольших ᆞпролетах ᆞсреза ᆞРисунок 5.61 - Распределение деформаций в хомутах в балкеБ3-8 при циклическом нагружении:   N  1 ;N  10 5 ;N  6 ,5  10 5 ; в эпюрах 1см 1,7  10 2максимальные ᆞдеформации ᆞпри ᆞпервомᆞнагруженииᆞнаблюдаютсяᆞуᆞнижнего ᆞконца ᆞтрещины, ᆞаᆞпри ᆞмалыхᆞ пролетахᆞ срезаᆞраспределяются ᆞравномерно ᆞпо ᆞдлине ᆞ1ой ᆞиᆞ2ой ᆞтрещин.

Характеристики

Список файлов диссертации