Диссертация (1141452), страница 76

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

Текст из файла (страница 76)

ᆞПри ᆞэтом ᆞследует ᆞотметить, ᆞчто ᆞтемпературные ᆞаномалии ᆞвᆞпоперечной ᆞарматуре ᆞпроявляются ᆞдаже ᆞсквозь ᆞтолщу ᆞзащитного ᆞслоя ᆞбетона, ᆞт.е. ᆞвнутри ᆞэлемента ᆞ(на ᆞповерхности ᆞарматуры) ᆞтемпература ᆞгораздо ᆞвыше, ᆞчем ᆞна ᆞповерхности ᆞбалок. ᆞПолоса ᆞконцентрации ᆞнапряжений ᆞвᆞзоне ᆞчистого ᆞизгиба ᆞиᆞпод ᆞгрузовой ᆞплощадкой ᆞгоризонтальна, ᆞаᆞсᆞперемещением ᆞвᆞобласть ᆞсовместного ᆞдействия ᆞизгибающего ᆞмомента ᆞиᆞпоперечных ᆞсил ᆞ- ᆞимеет ᆞугол ᆞнаклона ᆞкᆞгоризонтали.ᆞᆞᆞКак ᆞпоказывает ᆞсравнениеᆞтермограммᆞсᆞфотографиями ᆞᆞхарактераᆞобразованияᆞиᆞразвития ᆞусталостных ᆞатрещин ᆞиᆞусталостного ᆞразрушения, ᆞусталостноеᆞразрушениеᆞформируетсяᆞ иᆞпроисходит ᆞвнутри ᆞзоннаибольшихнапряжений,ᆞустановленных ᆞметодом ᆞконтроля ᆞгистерезисных ᆞбэнергопотерьᆞсᆞпомощьюᆞтепловизора на самыхраннихстадияхУсталостное ᆞнагружения. ᆞразрушение ᆞбалок ᆞс ᆞРисунок 5.72 Термограмма балки после циклического нагружения (а) ихарактер усталостного разрушения (б) в зоне действия поперечных сил прибольших пролетах среза.большим ᆞ пролетом ᆞc0 h0 >среза, т.е.

при ᆞ3032,5, начинается ᆞвᆞрезультате ᆞусталостного ᆞразрыва ᆞстержней ᆞпоперечной ᆞарматуры ᆞвᆞтех ᆞместах, ᆞгде ᆞзафиксирована ᆞмаксимальная ᆞтемпература ᆞдля ᆞкаждого ᆞстержня ᆞпоперечной ᆞарматуры ᆞна ᆞтермограмме ᆞбалки. ᆞ Усталостное ᆞразрушение ᆞбалок ᆞзавершается ᆞусталостным ᆞраздроблением ᆞсжатой ᆞзоны ᆞнад ᆞкритической ᆞнаклонной ᆞтрещиной ᆞвᆞпределах ᆞлокальной ᆞполосы ᆞмаксимальных ᆞнапряжений ᆞв ᆞсжатой ᆞзоне, ᆞкоторая ᆞ5.72). ᆞПри c0 h0 < 1,2 усталостное разрушениепроявлялась ᆞна ᆞтермограмме (рисунок ᆞпроисходит внутри локальных полоснапряжений, связанных с точками приложениясосредоточенных внешних усилий (рисунок ᆞ5.73).При ᆞ1,2 ᆞ< ᆞc0 h0 ᆞ<ᆞ2ᆞэлементы ᆞнаходятсяᆞнаᆞграницеᆞдвух ᆞпредыдущихᆞрасчетныхᆞслучаевᆞиᆞпоэтомуᆞвᆞнихᆞпроявляютсяᆞособенности,ᆞкакᆞпервых,ᆞтакᆞиᆞвторых.ᆞВᆞрезультатеᆞусталостноеᆞразрушениеᆞпроисходитᆞсᆞобразованием ᆞкритической ᆞнаклонной ᆞтрещины, ᆞно ᆞвᆞто ᆞже ᆞвремя ᆞна ᆞнапряженнодеформированное ᆞсостояние ᆞиᆞхарактер ᆞусталостного ᆞразрушения ᆞсущественное ᆞвлияние ᆞоказывают ᆞместныеᆞвозмущения ᆞ(концентрации) ᆞнапряженийᆞвблизи ᆞопорнойᆞиᆞособенно ᆞгрузовойᆞплощадок(рисунокаᆞ5.74).аббРисунок 5.74 - Термограмма балки после циклическогонагружения (а) и характер усталостного разрушения(б) в зоне действия поперечных сил при c0 h0  1,6 .Рисунок 5.73 - Термограмма балки послециклического нагружения (а) и характерусталостного разрушения (б) в зоне действияпоперечных сил при c0 h0  1304ᆞКак ᆞпоказывает ᆞанализ ᆞтермограмм ᆞбетонных ᆞи ᆞжелезобетонных ᆞплоских ᆞэлементов,ᆞпри ᆞнулевом ᆞпролетеᆞсрезаᆞ(при ᆞместном ᆞсжатии) ᆞподᆞгрузовыми ᆞпластинами ᆞуже ᆞпри ᆞпервых ᆞциклах ᆞнагружения ᆞвначале ᆞобразуются ᆞнаиболее ᆞнапряженные ᆞуплотненные ᆞобъемы.

ᆞПредлагаемый ᆞавтором ᆞспособ ᆞопределения ᆞзон ᆞконцентрации ᆞнапряжений ᆞпозволил ᆞвыявить ᆞточное ᆞочертание ᆞуплотненных ᆞобъемов ᆞпод ᆞопорным ᆞиᆞгрузовым ᆞпластинами ᆞ(рисунок ᆞ5.75а). ᆞДействительно ᆞна ᆞоснове ᆞанализа ᆞэтой ᆞ термограммы ᆞ можно ᆞконстатировать,ᆞчтоᆞподᆞопорнымᆞиᆞгрузовымᆞпластинами ᆞформируются ᆞабРисунок 5.75 - Термограммы плоских элементов суплотненные ᆞобъемы ᆞбетона ᆞвиде ᆞ соотношением размеров Н L  1,33 в начальной стадииклина, ᆞконтуры ᆞиᆞразмеры ᆞкоторых ᆞнагружения (а) и перед усталостным разрушением (б)вᆞначальной ᆞстадии ᆞнагружения ᆞчетко ᆞпроявились ᆞна ᆞтермограмме ᆞзеленым ᆞцветом, ᆞт.е. ᆞвпервые воочию ᆞудалось ᆞувидеть ᆞклин ᆞи сфотографировать под ᆞплощадками ᆞзагружения ᆞуже ᆞна ᆞначальной ᆞстадии ᆞзагружения.

В результате впервые экспериментально удалосьисследователи ᆞпринимают ᆞза ᆞоснову ᆞдоказать гипотезу клина, которую ᆞмногочисленные ᆞпри ᆞразработке ᆞразличных ᆞмоделей ᆞраскалывания ᆞиᆞместного ᆞсжатия. ᆞАнализ ᆞэтих ᆞтермограмм ᆞпоказывает, ᆞчто ᆞпод ᆞгрузовыми ᆞпластинами ᆞвозникают ᆞобласти ᆞсᆞвысокой ᆞтемпературой, ᆞтак ᆞкак ᆞуровень ᆞнапряжений ᆞвнутри ᆞэтих ᆞобластей ᆞнамного ᆞвыше, ᆞчем ᆞуровень ᆞнапряжений ᆞвᆞостальных ᆞточках ᆞэлемента. ᆞОчевидно ᆞтакое ᆞрезкое ᆞотличие, ᆞпрактически ᆞна ᆞпорядок, ᆞсвязано ᆞне ᆞтолько ᆞсᆞвысоким ᆞуровнем ᆞнапряжений ᆞсжатия ᆞ 1maxоси ᆞполосы, ᆞа ᆞтакже ᆞвозникновением ᆞсжимающих ᆞнапряжений  2maxвᆞс вдоль ᆞс ᆞортогональномᆞнаправленииᆞиз-заᆞэффектаᆞобоймыᆞподᆞопорнымᆞиᆞгрузовымᆞпластинами,ᆞвозникающего ᆞиз-за ᆞтрения.

ᆞПоэтому ᆞусиленное ᆞразвитие ᆞдеформаций ᆞвиброползучести ᆞпод ᆞвысокими ᆞсжимающими ᆞнапряжениями ᆞ 1maxᆞи ᆞ  mс2 a вx ᆞдвух ᆞвзаимно ᆞсперпендикулярных ᆞнаправлениях, ᆞсуммарная ᆞнакопленная ᆞэнергия ᆞвᆞдвух ᆞнаправлениях ᆞкоторой ᆞпереходит ᆞтолько ᆞвᆞтепло, ᆞприводит ᆞкᆞрезкому ᆞувеличению ᆞприращения ᆞтемпературы  Т iN внутриᆞэтихᆞзон.ᆞ3056.5.ᆞЭкспериментальнаяᆞпроверкаᆞметодикиᆞиᆞметодовᆞрасчетаᆞжелезобетонныхᆞэлементовᆞнаᆞвыносливостьᆞприᆞсовместномᆞдействииᆞизгибающихᆞмоментовᆞиᆞпоперечныхᆞсилᆞприᆞразличныхᆞпролетахᆞсрезаДля ᆞоценки ᆞдостоверности ᆞразработанных ᆞметодов ᆞрасчета ᆞжелезобетонных ᆞэлементов ᆞна ᆞвыносливости ᆞпри ᆞсовместном ᆞдействии ᆞизгибающих ᆞмоментов ᆞи ᆞсилᆞвыполненоᆞсопоставлениеᆞрезультатовᆞрасчетаᆞсᆞопытнымиᆞданными.ᆞпоперечныхᆞСопоставление ᆞрезультатов ᆞрасчета ᆞпо ᆞразработанным ᆞметодам ᆞрасчета ᆞвыносливости ᆞжелезобетонных ᆞизгибаемых ᆞэлементов ᆞвᆞзоне ᆞдействия ᆞпоперечных ᆞсил ᆞсᆞопытными ᆞданными ᆞпредставлено ᆞна ᆞрисунках ᆞ5.76 ᆞ– ᆞ5.80.

ᆞТеоретические ᆞрезультаты ᆞудовлетворительно ᆞсогласуются ᆞс ᆞэкспериментальными. ᆞОб ᆞэффективности ᆞразработанных ᆞметодов ᆞрасчета ᆞсвидетельствуют ᆞрезультаты ᆞстатистической ᆞобработки. ᆞстановится, ᆞесли ᆞна ᆞоснове ᆞразработанных ᆞметодов ᆞНаиболее ᆞнаглядным ᆞсопоставление ᆞрасчетаᆞпостроитьᆞтеоретическиеᆞлинииᆞвыносливостиᆞиᆞнаᆞнихᆞнанесеныᆞопытныеᆞточки.ᆞНа ᆞрисунках ᆞ5.81 ᆞ-ᆞ5.85 ᆞпостроены ᆞтеоретические ᆞлинии ᆞвыносливости ᆞжелезобетонныхбалокᆞнаᆞосновеᆞновойᆞметодикиᆞрасчетаᆞнаᆞвыносливость,ᆞнаᆞосновеᆞупругого расчета,ᆞнаᆞосновеᆞметодикиᆞЕврокодаᆞ2,ᆞпоᆞрезультатамᆞрасчетаᆞметодомᆞконечныхᆞэлементовᆞвᆞПКᆞ1,2Лира ᆞиᆞПК ᆞAnsуs ᆞиᆞнанесены ᆞQтеор Qопопытные ᆞточки ᆞусталостных ᆞиспытаний ᆞжелезобетонных ᆞбалок ᆞна ᆞ действие ᆞ многократно ᆞ1,1повторяющихся ᆞнагрузок. ᆞКак ᆞвидно ᆞиз рисунков ᆞ5.81 ᆞ- ᆞ5.85 ᆞ1,0результатыᆞ испытанийᆞжелезобетонных ᆞ балок ᆞ с ᆞразличными ᆞпролетами ᆞсреза ᆞ0,9QтеорQоп 1,01Б 1-17Б 1-16Б 1-15Б 1-11Б 1-8Б 1-4Б 1-3Б 1-2плотно ᆞложатся ᆞна ᆞтеоретические ᆞ  0,1Рисунок 5.76 - Сопоставление расчетных и опытныхзначений выносливости железобетонных балок спролетом среза со  0 ,93ho при l sup h  0 ,3линииᆞвыносливости,ᆞпостроенные ᆞна ᆞоснове ᆞновой ᆞметодикиᆞ расчетавыносливость,ᆞᆞ наᆞчтоᆞсвидетельствует ᆞо ᆞхорошей ᆞсходимостиᆞрезультатов ᆞрасчета ᆞсᆞэкспериментальными ᆞданными.

ᆞ306Qтеор Qоп1,21,11,11,01,0QопQтеор  0,1 0,987QопРисунок 5.77 - Сопоставление расчетных иопытных значений выносливостижелезобетонных балок с пролетом срезасо  0 ,93ho при lsup h  0,3Б 3-8Б 3-8Б 3-7Б 3-6Б 3-5Б 3-4Б 3-3 1,03  0,1Рисунок 5.78 - Сопоставление расчетных иопытных значений выносливостижелезобетонных балок с пролетом среза присо  1,6  hoQтеор Qоп1,21,11,11,01,00,9Qтеор QопQтеорQоп 1,04  0,1Рисунок 5.79 - Сопоставление расчетных иопытных значений выносливостижелезобетонных балок с пролетом срезапри со  2,1 hoQтеорQопБ 2-9Б 2-8Б 2-7Б 2-6Б 2-5Б 2-4Б 2-3Б СМ3-4Б СМ2-5Б СМ2-4Б СМ2-3Б СМ2-2Б СМ1-5Б СМ1-3Б СМ1-2Б СМ1-10,9Б 2-21,2Б 3-2Б 3-1Б 1-14Б 1-13Б 1-12Б 1-10Б 1-5Б 1-1QтеорБ 1-90,9Б 1-60,9Qтеор QопБ 2-11,2  0,1 0,97Рисунок 5.80 - Сопоставление расчетных иопытных значений выносливостижелезобетонных балок с пролетом срезасо  3ho307Qmax тс4844Лира, с трещинами40Новая методика36Лира, без трещинтрещинами3228242016Ansуs Упругий расчет12Еврокод84lg N01243567Рисунок 5.81 - Теоретические линия выносливости железобетонных балок с пролетом срезасо  0 ,93ho при l sup h  0 ,3 по различным методикам и сопоставление с опытными даннымиQmax тс4844Лира, с трещинами4036Лира, без трещинНовая методика3228242016ЕврокодAnsуs12Упругий расчет84lg N675Рисунок 5.82 - Теоретические линия выносливости железобетонных балок с пролетомсреза со  0 ,93ho при l sup h  0 ,3 по различным методикам и сопоставление с опытнымиданными01234ᆞ308Qmax тс21Новая методика1815Лира, без трещин12Еврокод 2Ansуs9Лира, с трещиной63Упругий расчетlg N07436521Рисунок 5.83 - Теоретические линии выносливости железобетонных балок с пролетомсреза со12 3ho по различным методикам и сопоставление с опытными даннымиQmax тсНовая методика11109876Упругий расчет543210lg N1234567Рисунок 5.84 - Теоретическая линия выносливости железобетонных балок безпоперечной арматуры с пролетом среза со  2 ,1ho и сопоставление с опытными инормативными данными309Qmax тс26Новаяметодика2421Лира, без трещин18Лира, с трещинами15Еврокод 2129AnsуsУпругий расчет63lg N01234567Рисунок 5.85 - Теоретические линии выносливости железобетонных балок с пролетомсреза со  1,6ho по различным методикам и сопоставление с опытными даннымиДля ᆞтретьего ᆞрасчетного ᆞслучая ᆞ( со  1,2ho ) ᆞрезультаты ᆞрасчета ᆞпредела ᆞна ᆞоснове ᆞметодики ᆞЕврокода ᆞ2, ᆞна ᆞоснове ᆞвыносливости ᆞна ᆞоснове ᆞупругого расчета, ᆞметода ᆞконечных ᆞэлементов ᆞвᆞПК ᆞAnsуs ᆞпрактически ᆞсовпадают ᆞиᆞони ᆞотличатся ᆞот ᆞэкспериментальныхᆞзначенийᆞболее,ᆞчемᆞвᆞтриᆞразаᆞвᆞсторонуᆞзапасаᆞ(Рисунокᆞ5.81ᆞиᆞ5.82).ᆞПриᆞтакихᆞпролетахᆞсрезаᆞнаибольшееᆞсоответствиеᆞсᆞэкспериментальнымиᆞданнымиᆞдаютᆞрезультаты ᆞрасчета ᆞметодом ᆞконечных ᆞэлементов ᆞвᆞПК ᆞЛира, ᆞсᆞискусственными ᆞнаклонными ᆞтрещинами, ᆞмоделированными ᆞв ᆞпроцессе ᆞрасчета.

ᆞВᆞбалках ᆞбез ᆞтрещин ᆞвᆞПК ᆞЛира ᆞнаблюдаются ᆞболее ᆞвысокие ᆞрасчетных ᆞзначений, ᆞрасхождение ᆞсоставляет ᆞдо ᆞ14%,ᆞт.еᆞвᆞсторонуᆞпереоценкиᆞпределаᆞвыносливости.Дляᆞвторогоᆞрасчетногоᆞслучаяᆞ( 1.2ho  со  2ho )ᆞрасхождениеᆞмеждуᆞрезультатами ᆞрасчетаᆞпределаᆞвыносливостиᆞнаᆞосновеᆞупругого расчета,ᆞнаᆞосновеᆞметодикиᆞЕврокодаᆞ2, ᆞна ᆞоснове ᆞметода ᆞконечных ᆞэлементов ᆞвᆞПК ᆞAnsis ᆞиᆞэкспериментальными ᆞзначениями ᆞсокращаются, ᆞа ᆞсᆞметодом ᆞконечных ᆞэлементов ᆞвᆞПК ᆞЛира ᆞ–ᆞнаоборот ᆞувеличиваются. ᆞРасхождениеᆞот ᆞэкспериментальных ᆞзначений ᆞдля ᆞупругого расчета ᆞсоставляет ᆞ–ᆞ2,3ᆞраза, ᆞ310дляᆞметодикиᆞЕврокодаᆞ2ᆞ–ᆞ1,6ᆞраза,ᆞдляᆞметодаᆞконечныхᆞэлементовᆞвᆞПКᆞAnsisᆞ–ᆞ1,8ᆞраза,ᆞпри ᆞтаких ᆞпролетах ᆞсреза ᆞтоже ᆞнаибольшее ᆞвᆞсторону ᆞзапаса ᆞ(Рисунок ᆞ5.85).

Характеристики

Список файлов диссертации