Содержание к диссертации
стр.
ВВЕДЕНИЕ . . 4
Г. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ НЕШОГОКРАТНО ПОВТОРНЫХ НАГРУЗОК НА ПРОЧ
НОСТЬ И ДЕФОРМАТИВНООТЬ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ.
СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 9
Исследование работы бетона и арматурной стали при немногократно повторных нагружениях II
Экспериментальное исследование поведения статически определимых железобетонных конструкций при малоцик-ловых нагружениях ... 20
Экспериментальное исследование влияния малоциклового загружения на деформативные и прочностные свойства статически неопределимых железобетонных конструкций. . . 28
Исследование перераспределения усилий в статически неопределимых железобетонных конструкциях при однократном загружении ..... 28
Экспериментальное исследование работы статически неопределимых железобетонных конструкций при малоцикловых нагружениях ......31
Краткий анализ экспериментально-теоретического изучения приспособляемости стальных конструкций 38
Основные выводы по главе I .41
Задачи исследования . ...........42
2. МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЙ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ОДНОПРОЛЕТНЫХ БАЛОК 44
Характеристика экспериментальных образцов и методика проведения испытаний ...... ..44
Экспериментальное исследование работы однопролетных балок серии Б.І при повторных статических нагружениях . 67
Основные выводы по главе 2 . . . 88
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ НЕРАЗРЕЗНЫХ ДВУХ-
ПРОЛЕТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК ПРИ ДШСТВИИ МАЛОЦИКЛОВЫХ
НАГРУЗОК ....... ..... 89
З.Г Исследование работы неразрезных балок при однократном
нагружении до разрушения кратковременной статической
нагрузкой ..... ......... 89
3.2 Результаты испытания неразрезных статически неопределимых: железобетонных балок при малоцикловом нагружении III 3.2.1 Исследование работы образца Б.2.І-ПІ при сим-
метричном загружении пролетов ........ щ
3.2.1.1 Повторное загружение образца до уровней,
не превышающих gPe,i ш
3.2.1.2 Изменение напряженно-деформированного
состояния неразрезной балки при уровне
5P*,i 3.2.1.3 Нагружение образца Б.2.І-ПІ выше уровня Повторное нагружение образца Б.2.2-ІИ с перераспределенным относительно упругого расчета арш-рованием ... ... 144 Исследование работы образца Б.2.І-П2 с армированием по упругому расчету при несимметричном загружении пролетов 162 Работа образца Б.2.2-П2 с перераспределенным армированием при несимметричном повторном загружении пролетов ................. 174 3.2.5 Влияние дополнительных факторов на работу неразрезных железобетонных балок при малоцикловых нагрузках ................... 180 3.3 Основные выводы по главе 3 ............ 187 4. РАСЧЕТ ИЗГИБАЕМЫХ СТЕРЖНЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ МАЛОЦИКЛО диаграмма деформирования "момент-кривизна" изгибаемого элемента при первом нагружении ........ Г9І диаграмма "момент-кривизна" при первой разгрузке. . 195 диаграмма "момент-кривизна" при последующих нагруже-ниях и разгрузках ........... 206 Расчет балочных конструкций при малоцикловых нагру-жениях 211 4.5 Основные выводы по главе 4 226 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДУ ......... 228 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 232 Введение к работе В решениях ХХУІІ съезда КПСС, в "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986 - 1990 годы к на период до 2000 года" / |78 / перед советским народом поставлена основополагающая задача развития общества в ближайшие годы - добиться значительного ускорения в реализации преимуществ социалистического строя во всех сферах жизни и деятельности людей. В реализации этого стратегического курса партии трудно переоценить роль капитального строительства, с которым тесно связаны технические, экономические и социальные перемены в советском обществе. Поэтому перед этой отраслью социалистической экономики стоит важная задача создания технически передовых основных фондов и производственных мощностей, технического перевооружения предприятий, выпуск продукции высокого качества и значительное повышение производительности труда. Решение этих задач невозможно без ускорения научно - технического прогресса, без внедрения передовых достижений науки и техники. В области строительных конструкций реализация указанного курса связана с разработкой методов расчета, которне позволили бы достаточно точно определять внутренние усилия в конструкциях и их перемещения в широком диапазоне изменения нагрузок и свойств материалов. Для этого "...необходимо провести комплексные исследования с целью получения общего решения задачи расчета сооружений на нагрузку, представляющую собой заданный процесс с известным законом изменения нагрузки во времени и пространстве с учетом реальных зависимостей между воздействием и сопротивлением и учетом реологи -ческих свойств материалов и элементов конструкций.* / Г07 /. Более полное использование прочностных и деформативных свойств материалов с учетом предыстории загружения конструкций и их элементов ве- дет к экономии материалов, снижению веса конструкций и повышению их: надежности, В реальных условиях многие железобетонные конструкции зданий и сооружений в большинстве случаев подвергаются действию повторных нагрузок, повторяемость которых за период эксплуатации может составить от нескольких раз до нескольких миллионов циклов. По результатам ряда исследований нагрузку с повторяемостью до 1000 циклов считают немногократно повторной. Такой вид нагружения можно наблюдать при ветровых, сейсмических, снеговых, технологических (в том числе прж реконструкции производства) воздействиях. Действие такого вида нагрузок в определенных условиях может вызвать в конструкции разрушение особого вида - прогрессирующее, когда деформации конструкции возрастают при повторном приложении нагрузки меньшей, чем однократная предельная нагрузка. Но в настоящее время достаточно полно разработаны лишь методы расчета конструкций при однократном и многократно повторном нагру-жении. Учета же влияния немногократно повторной нагрузки на прочность и деформативность железобетонных конструкций в нормативных документах нет. Поэтому при расчете прочности и особенно деформа-тивности конструкций при немногократно повторных нагружениях одной из основных задач ставится определение условий, при которых еще наблюдается стабилизация деформаций, то есть практически упругая работа конструкций после некоторого числа циклов нагружения / 20 /. Это свойство конструкций определяется как приспособляв -мость. Достаточно полно теоретические основы приспособляемости конструкций из упругопластического материала разработаны в работах Е. Мелана, Х.Блейха, В. Койтера, Б.Нила и других зарубежных авторов еще в середине этого столетия. Большой вклад в развитие теории пластической приспособляемости внесли советские ученые А.Р.Ржани- цын, Н.С,Стрелецкий, В.И.Розенблюм, В.В.Москвитин, Ю.М.ЇЇочтман, 3. И.Пятигорский и другие исследователи. В настоящее время разработка расчета конструкций на приспособляемость с учетом реальных диаграмм "напряжения-деформации" материалов t который в определенных условиях должен сопутствовать расчету на прочность при однократном загружении, является одной из актуальных задач строительной механики и теории железобетона / Г5, 20, ГО /. Экспериментальные исследования, посвященные изучению этих конструкций при малоцикловых нагружениях, охватывают преимущест -венио довольно узкий класс статически определимых стальных конструкций. Исследованию же статически неопределимых железобетонных конструкций, подверженных действию немногократно повторного нагру-жения посвящены единичные работы. Актуальность исследования приспособляемости железобетонных статически неопределимых конструкций определила цель и задачи диссертационной работы. Основной целью диссертационной работы является эксперимен -тально - теоретическое исследование изменения деформативных характеристик железобетонных неразрезных балок на различных стадиях: работы при немногократно повторных нагружениях с учетом пере-распределения усилий. Новизну научной работы составляют и на защиту выносятся: Г) результаты экспериментальных исследований, включающие: перераспределение усилий в неразрезной железобетонной балке при нагружении и разгрузке; методику определения остаточных усилий в статически неопределимой балке после полной ее разгрузки; исследование приспособляемости статически неопределимой двухпролетной балки вследствие возникновения остаточных усилий после образования в ней зоны пластических деформаций; исследование приспособляемости статически определимой од-нопролетной балки по бетону; установление зависимости максимальной границы повторного нагружения конструкции, при котором еще наблюдается стабилизация деформаций, от степени статической определимости конструкции; изменение напряженно-деформированного состояния нормального сечения изгибаемого железобетонного элемента при повторных нагружениях разного уровня; 2) результаты теоретических исследований, включающие: определение факторов и критериев приспособляемости железобетонных конструкций в зависимости от степени их статической неопределимости; методику расчета статически неопределимой конструкции (определение распределения усилий по сечениям, остаточных усилий, прогибов) при разгрузке с различных уровней предварительного загру-жения и последующем нагружении; исследование изменения напряженно-деформированного состояния нормального сечения изгибаемого железобетонного элемента при повторных нагружениях; методику определения параметров сечения при немногократно повторном нагружении. Практическое значение работы. На основе проведенных экспериментальных исследований были уточнены критерии для оценки способности железобетонных конструкций к стабилизации деформаций при воздействии немногократно повторных кратковременных нагружении. Использование предложенных критериев позволяет повысить надежность оценки пригодности статически неопределимых конструкций к дальнейшей эксплуатации после развития в них пластических деформаций при первом загружении. Разработан практический метод расчета статически неопределимых железобетонных конструкций, подверженных воздействию немногократно повторных нагрузок, уровень которых не превышает предел малоцикловой приспособляемости конструкции. Рекомендации, изложенные в диссертационной работе, были использованы в ЦНИИЭП торгово-бытовых зданий и туристских комплексов при проектировании рамной модификации каркаса серии Г.020-1/83 для строительства многоэтажных общественных зданий в сейсмически опасных районах. Работа выполнена на кафедре Железобетонных конструкций Московского Ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительного института им. В.В.Куйбышева под руководством кандидата технических наук, доцента Б.С.Расторгуева. диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и списка литературы. Общий объем работы - 246 страниц. В том числе: Г36 страниц машинописного текста, 85 рисунков, 16 таблиц; список использованной литературы - 131 наименование. *
приспособляемости Ip^h. 136
ВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ .... ...... 190Похожие диссертации на Прочность и деформативность неразрезных железобетонных балок при немногократно повторных нагружениях
