Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ. Маосивныв бетонные и железобетонные сооружения, находящиеся в силових и температурных полях, в большинстве случаев работают в уояовиях олозного напряженного состояния. Бетон этих сооружений деформируется с проявлением полвучеоти, степень которой увеличивается о покэзпиеа температуры. Перепады тенпературн в объеме тела вызывают температурную неоднородность бетонного мааси-ва. Полные деформации, являвдиеоя оукмой кратковременных и дефор-каций ползучести, даже при небольших уровнях нагруаеиия нелинейны относительно Еызавапзнх их напряжений. Кроме того, как показывают . экспериментальные данные, процесс длительного деформирования бетона завиоит от вида напряженного состояния.
Существующие иетодики расчетов сооружений, как правило, учитывают не вое приведенные всте свойства бетона. Объяоняетоя это недоотаточнпа обьеаси екоперийонталышх исследований ползучести бетона при олознзх напряжениях состояниях и стремлением к упрощении алгоритма раочета. В этой связи представляет интерео приемлемый для инженерных расчетов подход, позволяющий учеоть все названные выше фактора одновременно и в комбинациях друг о другом, что будет опоооботвовать иоолэдованив их влияния на.напряженно-деформированное состояние (НДС) и проектированию сооружений в оптимальном конструктивном варианте.
В диссертационной работе' на оонове экспериментальных данных, полученных в МИСИ им. В.В.Куйбншева при испытаниях бетонных образцов в условиях одно-, двух- и трехосных напряженных' состояниях вжатия и нормальной температуре, а также функций влияния повышенной геяпература на модуль упругости и нзру ползучеотп бетона ооставлева я обоонована зависимость для модуля волнах деформаций (имеющая вид алгебраического выражения), учитывающая оледухщге фактора: длятеяь-
-v-
веоть нагружения; вхд (объемное») вавржмниого ооетояння; физическая нелинейность в повешенная температуря* Зависимость поввол ет описать деформирование тяжелых бетонов различных клаооов.
Если бетонный маооив сооружения нагружается в "отаром" возрасте, а его напряженное оротояние ве ввмёняетоя или изменяется медленно и монотонно, то задачу нелинейной теория ползучеоти цел сообразно свести к задаче теории малнх упругоплаотичеоких дефор> ций для фиксированного момента времени, иопольауя при втом изохронные кривые деформирования, которые можно определить о помои зависимости для модуля полних деформации. Таким образом исключается необходимость решения интегральных жлв дифференщшльннх урі нений теории волаучеотя, что вначитально упрощает математически аппарат расчета. В диссертационно! работе порядок использования указанной зависимости в раочетах НДС нредотавлен в виде опедиал разработанной методики, реализация которое достаточно проста.' М тодиха апробирована ври раочетах НДС бетонного сосуда давления, находящегося в силовом я температурном полях. Результаты расчет позволили оценить влияние овойотв бетона, учтенных в 8авиоимоб1 для модуля полных деформаций, на НДС ороуда давления.
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛИОВАНИЙ. Целями работы являются: построение приемлемой для инженерннпе раочетов НДС завиоимооти, позволяющей определять кривые деформирования тяжелого бетона о учетом: длительности нагружения, вида (объемности) напряженное ооотояния, физичеокой нелинейности в повышенной температуры; и следование влияния учета перечисленных факторов на НДС бетонно массива сосуда давления по результатам раочетов.
В задачи исследований входят: анализ форм представления п цеооа длительного деформирования твердого тела я обобщение вмп чеохой завиоимооти для модуля полных деформаций бетона на случ
-5-дейотвия повышенных температур; разработка методики раочета ВДС мао-
оявного бетонного тела о использованием завиогаюоти для модул* полите деформаций EtT » оеотавлеие реализующей ее программы на языке ФОРТРАН ; внполнвнив раочвтов НДС бетонного тела враження о использованием разработанной методики и анализ результатов расчетов.
НАУЧНАЯ НОШЗНА. Разработана я обоснована новая зависимость,
посредством которой опионваетоя процеос длительного деформирования
тяжелого бетона при различных напряженных состояниях сжатия о уче
том физичеокой нелинейности и повышенной температуры. Составлена
и апробирована методика применения указанной зависимости в расчете
НДС массивного бетонного тела. VB результате раочетов подученн уточ
ненные данные о HJK! бетонного сооуда давления, подверженного тер-
ыооиловому воздействию. " "
АВТОР ЗАПЩАЕТ: завиоимооть, характеризупцую изменение модуля полных деформаций тяжелого бетона во времени при различных напряженных состояниях сжатия о учетом физичеокой нелинейности и повышенной температуры; методику использования указанной зависимости в расчете НДС массивного бетонного тела; результата раочетов НДС сосуда давления, находящегося в силовом и температурном полях;---
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ.Реализована возможность учёта ряда важных факторов в единой,;относительно проотой завиоимооти, посредством которой устанавливается овязь между напряжениями и полней деформациями. Практический доотоинотвом аавиоимооти явдяетоя То, что о ее помряьв можно опиоать ороцеоо,длительного дефорниро-вания тяжелых бетонов различиях клмоов. При »тш закон изменения некоторых параметров (иопользуемнт в зависимости) от клаооа бетона и от модуля упругости извеотен. А функции влияния температура**на кратковременную деформативнооть й ползучеоть имеюгоя в литературе и относительно легко могут быть получены экспериментально. Практи-
ческую значимость имеет методика использования полученной записи мости в расчете НДС массивного бетонного тела, а также алгоритм : программы (составленные на языке ФОРТРАН), позволяющие ее реализ вать. При этом исследуемая задача теории ползучести сводится к р ду задач теории малых упругопластичеоких деформаций, метод решен которых вполне доступен. Результаты расчетов позволяют оценить влияние всех факторов, учтенных в зависимости для Ечт , на НДС сосуда давления, длительное время работающего под термосиловыми нагрузками, что может быть иополь8овано при разработке предложении и рекомендаций по оптимизации конструктивных форм и совершен ствованию системы предварительного напряжения сооружений типа ос оуда давления.
ВНЕДРЕНИЕ! РЕЗУЛЬТАТОВ. Полученные в работе результата ново; яованн в практика ."0РТСТРОЙШШР0НКТА" при исследованиях констрз ции корпуса реактора из предварительно-напряженного железобетон? ВГ-400.
АПРОБАВДЯ РАБОТЫ. Основные результаты, изложенные в диосер^ ции обсуждались:
Г) на Всесоюзном научно-техническом оовещании "Расчетные nj дельные оостояния бетонных и железобетонных конструкций энергет] ческих сооружений", г.Уоть-Яарва, 1990,
2) на научно-технической конференции Московского инженерно строительного института им. В.В.Куйбышева, 1991.
ПУБЛИКАЦИИ. Ооновные положения дисоертации изложены в двух работах автора.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит и введения, четырех глав и общих выводов. Содержит воего 186 отра включающих 121 отранипу ооновного машинописного текста, 42 рису 7 таблиц и списка используемой литературы из 126 наименований.