Робота згинальних залізобетонних елементів таврового перерізу за дії повторного навантаження

Abstract

Дисертаційна робота присвячена вивченню міцності та деформативності згинальних залізобетонних елементів таврового перерізу за дії повторного навантаження та удосконаленню методів їх розрахунку після дії повторного навантаження з урахуванням нелінійності деформування. Розроблена методика експериментальних досліджень залізобетонних балок таврового перерізу за дії однократного та повторного навантаження. Наведені результати експериментальних досліджень залізобетонних балок таврового перерізу. Встановлено вплив повторного навантаження на міцнісно-деформативні характеристики бетону та проведено аналіз напружено-деформованого стану нормальних перерізів під час дії однократного та повторного навантаження. Удосконалена методика розрахунку згинальних залізобетонних елементів таврового перерізу після дії повторного навантаження, шляхом застосування коефіцієнта, який враховує рівень завантажень, клас бетону та геометричні характеристики таврового перерізу. В розрахунках використовується деформаційна модель, яка враховує нелінійність деформування бетону. Результати, отримані шляхом експериментальних досліджень збігаються з результатами розрахунку цих елементів за допомогою запропонованої методики з задовільною точністю. В дисертаційній роботі наведені висновки по результатах експериментальних та теоретичних досліджень. Во введении обоснована актуальность, цель и задачи исследования, научная новизна, практическое значение, апробация результатов и общая характеристика диссертации. В первом разделе сделан обзор и анализ работ зарубежных и отечественных ученых, в которых изучалась работа железобетонных элементов, работающих при однократных и повторных нагрузках. Также, рассмотрены методы их расчета с использованием полных диаграмм деформирования материала. В современных нормах проектирования чаще всего используется нелинейная диаграмма деформирования с нисходящей веткой, поэтому существенное внимание ученых посвящено диаграмме деформирования бетона. Кроме этого, в первой главе рассмотрены работы ученых о влиянии малоцикловой нагрузки на бетонные и железобетонные элементы, проведен их детальный анализ. Сделан вывод, что современные нормативные документы не учитывают влияние повторной малоцикловой нагрузки на изгибаемые железобетонные элементы таврового сечения. Поэтому необходимы дополнительные экспериментальные и теоретические исследования для определения влияния повторных нагрузок на изгибаемые железобетонные элементы таврового сечения. В связи с этим была сформулирована цель исследования. Во втором разделе описана разработанная методика экспериментальных исследований железобетонных балок таврового сечения при однократных и повторных нагрузках. Было изготовлено и испытано 60 образцов, из них 21 железобетонная балка таврового сечения при действии однократных и повторных нагрузок, 12 арматурных образцов и 27 бетонных. Были определены прочностные и деформационнные характеристики арматуры и бетона. Исследовано влияние повторных нагрузок на прочность бетона, из которого изготовлялись образцы. В зависимости от полученных данных с тензорезисторов были построены графики напряженно-деформированого состояния нормальных сечений железобетонных балок при разных нагрузках. В третьем разделе приведены результаты исследования напряженно-деформированного состояния, прогибов и ширины раскрытия трещин железобетонных изгибаемых элементов таврового сечения при действия однократных и повторных нагрузок. Установлено влияние повторных нагрузок на прогиб балок, ширину раскрытия трещин и на деформации бетона и арматуры. Анализ полученных графиков показал, что повторные нагрузки существенно влияют на прогиб элементов и относительные деформации бетона, при этом увеличивают их. Несущая способность балки после действия повторного нагрузки увеличилась. В четвертом разделе описана усовершенствованная методика расчета изгибаемых железобетонных элементов таврового сечения после действия повторных нагрузок. Учет повторных нагрузок выполняется путем введения коэффициента, который учитывает уровень нагрузки, класс бетона элемента и геометрические характеристики таврового сечения. В расчетах используется деформационная модель, которая учитывает нелинейность деформирования бетона. Проведено детальное сравнение полученных экспериментальных и теоретических данных. Сделан вывод, что результаты экспериментальных и теоретических исследований совпадают с допустимым отклонением. В диссертационной работе приведены выводы по результатам экспериментальных и теоретических исследований. The thesis is devoted to the work of reinforced concrete T-shaped elements under the actions repeated loading and improving methods of their calculation after repeated loading, taking into account nonlinear deformation. Research method of concrete T-shaped beams experimental under the action of single and repeated loading has been developed. You can find the experimental results of reinforced concrete T-shaped beams research in the thesis. The influence of repeated loading on the stress-strain state of concrete has been determined. The analysis of stress-strain state vertical sections during single action and repeated loading has been carried out. The method of T-shaped bending reinforced concrete elements after the action of repeated load by the way of coefficient usage which takes into account the level of downloads, class of concrete and geometric characteristics T-shaped section have been improved. Results, obtained by experimental research concrete coincide with obtained results of calculation this elements with the help of offered methods with satisfactory accuracy. In the thesis you can find conclusions about the results of experimental and theoretical researches.