Введение к работе
Актуальность работы. Развитие городского хозяйства и системи электроснабжения выдвигает настоятельную необходимость применения эффективных технологических и конструктивных решений.при разработке проектов различных опор. Эти решения должны сочетать надежность, долговечность, экономичность и возможность индустриализации производства конструкций и их монтажа.
Одним из прогрессивных путей решения этой задачи является применение при строительстве контактных сетей электрифицированных железных дорог и городского транспорта, линий электропередачи центрифугированных железобетонных конструкций кольцевого сечения. Эти конструкции являются наиболее эффективными, так как обеспечивают равнопрочяость в любом направлении, рациональное распределение материалов, высокую жесткость конструкции, хороший внешний вид, технологичность и хорошие эксплуатационные качества.
В настоящее время решены многие вопросы технологии изго
товления и монтажа, разработаны методы расчета по обеим груп
пам предельных состояний с учетом вида конструкций, расширена
область их применения. -
Выполненные ранее работы главным образом относятся к совершенствованию методов расчета конструкций кольцевого сечения, а также их применения в сетевом, промышленном и гражданском строительстве. Преимущественно изучалась работа конструкций при статических постоянных и временных нагрузках. Опыт длительной эксплуатации в качестве стоек осветительной сети, контактных опор, стоек ВЛ, результаты отдельных исследований пс :азали необходимость дальнейшего совершенствования методов расчета с . учетом реально действувдих усилий и режимов работы конструкций. Существующие метода расчета недостаточно полно учитывают влияние эксплуатационных знакопеременных немногократных произвольного направления эксплуатационных нагрузок на деформативность, трещиностойкость и прочность конструкций кольцевого сечения. Усилия, вследствие климатических и технологических воздействий в процессе длительной эксплуатации, приводят к значительному увеличению прогибов, ширине раскрытая трещин, изменении расчет-.. инх параметров сечений.
Настоящая работа рассматривает вопросы совершенствования методов расчета конструкций кольцевого сечения из центрифугированного бетона при знакопеременных немногократннх повторных усилиях, которые реально соответствуют действующим нагрузкам на стойки городской осветительной и контактной сети и опоры Ш..
Цель работы. Исследование жесткости и трещшо-стойкосхи железобетонных элементов кольцевого сечения при действии малоцикловых повторных знакопеременных усилий с целью совершенствования методов расчета по деформациям и раскрытию
нормальных трещин.
Автор защищает:
-
Анализ результатов исследований стоек Ш при действии длительных и повторных нагрузок и результаты обследований и испытания опор на действующих ВС 110-330 кВ, находящихся в эксплуатации 25 и более лет.
-
Методику и результаты лабораторных экспериментальных исследований конструкций кольцевого сечения-при действии мало-циклових повторных знакопеременных нагрузок.
-
Экспериментально-теоретические исследования деформатив-ности, трещиностойкости кольцевых сечений и данные об особенностях работы конструкций при повторных знакопеременных нагрузках.
-
Методику расчета ширины раскрытия нормальных треіцин и кривизны сечений на различных стадиях при действии знакопеременных немвогократнък повторных нагрузок.
Научную новизну работы составляют:
-
Проведенный анализ исследований стоек Ш при различных режимах загружекий и данных по реальному состоянию конструкций при их длительной эксплуатации, позволивший оценить достоверность отдельных положений существующих нормативных документов по расчету и проектированию осветительных стоек, опор контактной сети и Ш.
-
Экспериментальные результаты по кинетике трещияообра-зог'Чния, пг изменению деформаций бетона в сечгниях, работе арматуры при знакопеременнк; повторных нагрузках.
-
Р.зработанный метод учета пластических деформаций ежа-
того бетона, изменения напряженного состояния сечений при действии повторных знакопеременных усилий, не превышающих расчетные для И группы предельных состояний для исследованных конструкций.
-
На основании проведенных исследований рекомендованы эмпирические зависимости по учету влияния повторных знакопеременных усилий на деформации сжатого бетона и работу растянутой арматуры. Показано, что эти зависимости имеют универсальный характер при уточнении эмпирических констант в зависимости от параметров конструкции,
-
Разработана методика и предложены расчетные формулы по определению ширины раскрытия нормальных трещин при повторных знакопеременных нагрузках, по определению их остаточной ширины раскрытия при разгрузке, а также данн рекомендации по учету повторных знакопеременных нагрузок при расчете кривизны кольцевых сечений.
Практическое значение работы. Расширены и уточнены данные о влиянии реатьных эксплуатационных нагрузок на состояние конструкций при их длительной эксплуатации. Разработан инженерный метод расчета по деформациям и ширкни раскрытия нормальных трещин элементов кольцевого сечения при малоцикловых повторных знакопеременных нагружениях.
Реализация работы. Результаты исследования использованы при разработке "методики определения надежности и долговечности находящихся в эксплуатации железобетонных стоек.ЕЯ 35-330 кВ", выполненной по заказу института "Бел-энергосетьпроект" для выполнения предпроектных работ при реконструкции и техлеревооруаении существующих B3I. Отдельные положения использованы также при составлении проекта нормативных документов по реконструкции и определении технического состояния Ш с длительным сроком эксплуатации. Материалы экспериментальных исследований использованы институтом "Белпромпроект" при разработке новых типовых конструкций осветительных стоек и опор контактной сети городского электротранспорта.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работе доложены и обсувденц на каучно-^схіїичоскк:'.
конференциях профессорско-преподавательского состава белорусской государственной политехнической академии (I990-1992). Результаты работы отражены в отчете по х/д 2194/90 "Разработать ' и испытать конструкции железобетонных центрифугированных стоек для опор наружного освещения и контактных сетей городского электрифицированного транспорта".
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы из 79 наименований и приложения. Работа изложена на 148 стр., включающих 90 стр. машинописного текста, 42 рисунка и 13 таблиц.
Диссертационная работа выполнена под руководством кандидата технических наук, доцента Д.П.Подобеда на кафедре "Железобетонные и каменные конструкции" Белорусской государственной политехнической академии.