Введение к работе
Актуальность темы исследований; .
Проблема исследования напряженно-деформированного состояния железобетонных конструкций и свойств упругоБязкопластичес-ких сред, а также их возможного изменения при длительной нагрузке возникает в различных оВластях техники и' яеляєтся одной из важных задач, как в теоретическом, так й в практическом плане. ' Рациональное использование полученных результатов приводит к наиболее выгодным экономическим решениям в строительстве и современном производстве.
Изучение напряженно-деформированного состояния упругоарми-рованчых элементов и упруговязкопластических сред яеляєтся достаточно сложной задачей и требует не только применения точных математических методов, но и решения задач в усложненной, по сравнению с' классической, постановке. Наиболее эффективные результаты при исследовании упругоармирОЕанных элементов и упруговязкопластических сред дает метод моделирования с применением фотоупругости и фотопластичности, которые позволяют определить полное механическое поле напряжений, оптические картины изохром п. изоклин, картины деформаций.
В связи с этим проведенное в диссертации исследование напряженно-деформированного состояния упругоарми'рованных элементов и упруговягкопластігческих сред с применением, экспериментального метода фотовязкопластичности, теории упругости и упруговязкоп-ластичности представляется актуальным и имеет практическое значение в инженерных расчетах при проектировании различных конструкций.
Цель диссертационной работы заключается в исследовании напряженно-деформированного состояния упругоармированных элементов и упруговязкопластических сред а применением экспериментального метода фотоупругости и фотс—астичности с* использованием основных уравнений теории упругости и теории вязкого тече-
НИЯ. .
Для достижения поставленной цели в диссертации решены сле
дующие задачи: I
'.--'выбор материалов для моделирования упругоармированных
элементов и упруговязкопластической деформации;
изучение напряженно-деформированного состояния упругоармированных элементов- и улруговяэкопластических среді
экспериментальные исследования-армированных элементов из оптически чувствительного материала- поляриэационно-оптическим методом и методом фотопластичности; .'
«анализ реологического поведения различных зел с применением уравнений теории упругости и фоховязкоупругости;
- исследование отдельных вопросовтеории течения вязкого '
материала расположенного между двумя плоскостями при различном,
их движении с различными скоростями.
Научная новизна работы состоит в- следующем:
на основе метода фотоупругости получены ^результаты по оценке напряженно-деформированного состояния (прочности) армированных и неармированных конструкций с различными концентраторами; >' ; ' '
на основе теории фотопластичности разработан метод по определению коэффициента вязкости упругсіпластической среды, и в
частности, определены коэффициент вязкости и внутреннего трения для материалов, применяемых при моделировании; . ' ' - установлена- аналогия., между методом вязкопластичности и
"задачей теории упругости (между движением пласта вязкопластич-ной среды и упругой сосредоточенной нагрузкой), что позволило-распространить задачу по исследованию /напряженно-деформированного состояния- упругих на вя'зкопластические среды;
- в результате исследования усадочных.напряжений в .модели
армированных элементов конструкций выявлено взаимное влияние
арматуры и материала строительных конструкций;
;.- проведено теоретико-экспериментальное исследование двухфазного состояния материала модели (ЭД-6), чтосрасширило возможности при решении объемных задач с применением теории упругости.
Практическое значение работы состоит в том, что полученные результаты позволяют использовать выводы о свойствах армирован-
т 5 -
ных железобетонных элементов с трещинами, с предварительно напряженной арматурой, о характере распределения напряжений армированных элементов в случае плоской деформации и о влиянии различной арматуры на напряженно-деформированное;состояние бетона. Рекомендации по'расчету усадочных напряжений!при твердении железобетонных конструкций позволяют использовать их в строительной практике. Результаты проведенных исследований по моделированию строительных конструкций нашли практическое использование в учебном процессе Ивановской государственной архитектурно-строительной академии . по «эфедрам "Механика", "Строительные конструкции" и "Инженерная геология" при нодготовке учебно-ме-. тодических, пособий по лабораторным работам,' курсовому проектированию и практическим занятиям.
Достоверность результатов: обеспечивается высокой точностью применяемых методов фотоупругости и фотопластичности для экспериментальных исследований, оа также высокоточными приборами и установками (ППУ, КСЩ, применЯИыми при проведении экспериментальных'исследований. Совпадение теоретических и экспериментальных данных составило погрешность не более 3-4%.
Апробация работы: - .
Результаты исследования были доложены на:
1) 52-ой научно-технической конференции С-ПтГАСУ (С-Петер-бург, '1995 Г.); . . ' _ .
. 2) 53-ей'научно-технической конференции С-ПтГАСУ (С-Петер-б'ург, 1996 Г.);
-
54-ой научно-гехнической"конференции С-ПтГАСУ (С-Штер-бург, 199? г.);
-
1-ой научной конференции аспирантов_ ИГАСА ,(Иваново, 1997 г.). . '
-
научных семинарах кафедры механики Iff АСА' (1996-1997 гг.).
Публикации. Основное содержание проведенных исследований опубликовано в 10 работах.
Объем работы. Объем диссертации составляет /6? стр., включая введение, пять глаз, заключение и основные выводы, 90 рисунка. Список'использованной литерат/Ці содержит Ш наименований.