автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Расчет изгибаемых железобетонных элементов, работающих с трещинами в растянутой зоне в условиях нелинейной ползучести

ЛЕНИНГРАДОМ! ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКИ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО ФАСНОГО ЗНАМЕНИ ИРКЕЖРНО-СТРОИТЕЛЬНШ ИНСТИТУТ

На правах рукописи Кругликова Татьяна Вячеславовна

РАСЧЕТ ИЗГИБАЕМЫХ ЖЕЛЕЗОБЧТШШХ ЭЛ0ШТОВ, РАБ0ТАЩ1Х С ТРВД1НАМИ В РАСШНУТСЙ 30Н5 В • УСЛОВИЯХ НЕЛИНЕЙНОЙ ПОЛЗУЧЕСТИ

Специальность 05.23.01 - Строительные конструкции,

здания я сооружения

Автореферат на соискание учегой с те.к ¡и кандидата технических наук

Ленинград, 1391

/

Работа выполнена на кафедре "¿¡еле.эобе: ояныо конструкции" Ленинградского ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени икженорно-строительного института.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Г.Д.Вишневецкий

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор 11.И.Васил ,ев; • кандидат техническая наук, доцент В.Д.Харлаб

Ведущая организаций: ВШИТ им.В.К.Веденеева

Защита диссертации состоится 1901 года

*-у

часов на заседаний специ лизированного совета К 063.31.01 по присуждении ученой степени кандидата технически наук в Ленинградском инженерно-строительном институте по адресу: 1чв005, г.Ленинград, ул.2-я Красноармейская, д.4, Главный корпус.

С диссертацией йожно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан "¿=3^*" ^ф^^гк^- 19у1 г.

Учений секретарь сяадиёлизиро1мишого совета

'А

/

Актуальность. Теоретический методы расчета кривизн изгибаемых железобетонных элементов, работающих в условиях условно-мгновенного деформирования, а тем более в условиях нелинейной прямой ползучести, сложны в практической реализации. В связи с этим они не получили широкого внедрения в практику расчетов проектных институтов, а используются,в основном,в научно-исследовательских целях. Что касается проучены описания процесса обратной ползучести, то она до сих пор является нерешенной. Поэтому актуальной остается задача построения таких методов расчета зависимостей "изгибающий момент-кривизна", которые наряду с алгоритмической простотой обладали бм надежностью получаемых результатов три репенки задач нелинейного условно-мгновенного и длительного сформирования.

Цель диссертации - построение методов расчета кривизн изги-5аемых железобетонных элементов: I) при условно-мгновенном дефор-«ировании с учетом нисходящей ветви диаграммы сжатия бетона и Í) при условно-мгновенном, либи ступенчатом {учитывающем ползу-1есть) нагружении j поеледущеЯ'работой элемэ* та под нагрузкой s условиях прямой и обратной ползучести. Такие методы должны со-штять' в себе простоту и удобство при производстве расчетов на- ' !яду с достаточно полным и правильиьм описанием динамики процессе, протекающих в нагруженное железоб токе, и обеспечивать хо-ющур сходимость с опытами.

Научная новизна. Экспериментально проверен и разработай з ;еталях приближенный способ построения зависимости "ксмемт-кся-изна" с учетом нисходящей ветви декорирования бетона для ус~ овно-мгновенного нагружения железобетонных элементов. Для слу-vi прямого длительного нелинейного де^рииросепия при расчете

ривизны изгибаемого железобетонного элемэнта. учтено влияние

■ 4 - .. ерераспределения нал, тжения. Процесс обратной ползучести "аде-

зобегонных элемснгов,испытывающих длительную разгрузку .описан по известному способу,предложенному для металлических стержней. Сопоставление экспериментальных и теоретических значений кривизн свидетельствует о применимости такого способе к описаний обратной ползучести бетонных и железобетонных элементов.

Практическая ценность. Предлагаемые методы расчетов,не искажая основных черт работы бетона,как материала, и железобетонного элемента, как конструкции, и обладая хорошей сходимостью с экспериментальными данными, отличаются простотой реализации, в силу чего могут быть рекомендованы для практической оценки кривизн нелинейно-деформируемых изгибаемых железобетонных элементов.

■ <

йа лацту выносятся;- способ построения приближенной диаграммы " М-"К" при условно-мгновенном деформнровании изгибаемых железобетонных элементов и результаты его экспериментальной проверки",

- способ учета перераспределения напряжений, происходящего вследствие нелинейности деформирования;

- исследование влияния наследственности на коэффициенты трансформации эпюры сжииаадих напряжений",

- результаты экспериментальной проверки приближенного метода, учитывающего перераспределение напряжений во времени на основании своих м чужих спьп-ов.

■Апробация работы, Основные результаты работы доложены на 44, 45 и 47 научно-технических конференциях ЛИСИ ь 1586, 1967 и Х5й9 годах. Огубликовл-ш три статьи.

результатов предполагается в проектных организациях г.Волгограда { Волгогредг^^анйрсекг, ТМА Тр?итеропрсеет ) и г.Ростова-на-До«у ( институт Г/.проСТРО* ).

Структура и о<уьеи диссертации. Диссергали? состоят кз вке-

дения, четырех глав, заключения и приложений. Содержит 163 стр.:' ПО стр. мшиинописного текста, 21 таблицу, 33 рисунка, я 9 фотографий, список использованной литературы из 128 наименований, 5 приложений.

Во введении отмечена актуальность теш и дала общая характеристика работы,

В первой главе дана опссиф~сация существующих методов расчета изгибаемых железобетонных элементов. Все методы представляют соббй либо, так называемые, "условно-мгновенные" расчета, либо "расчеты элемента в условиях ползучести". В первых ради удобства исключено время, но такие метода наряду с мгнопенно-статической деформацией включают в себя в неявной форме и деформацию быстронатекащей ползучести. Во вторых методах мгновенно-статическая де<£ормация и деформация ползучести (кратковременной и длительной) разделена. Далее в главе указано, что язляется общим для.всех методов- расчета и чем они отличаются друг от друга. На основе предложенной классификации дан обзор основных мэтодов расчета изгибаемых железобетонных элементов с трещинами. Рассмотрены методы следующих авторов (по алфавиту): Байкова В.Н. и Горбатова C.B.t Вачинекого В.Я., Зишневецкого Г.Д., Гущи Ю.П. н Лемша А.Л., Маиляна Л.Р., Яковленко Г.П., позволяющие решать задачи услоешо-мгноазнкого деформирования железобетонного элемента с учетом нисходящей ветви диаграммы сжатия или растяжения бетона. Методы авторов Власова Г.М.'и Козлова В.М., Муравева В.И., Немирсвского Я.М., Пересилкина E.H. предполагают неучет нисходящей ветви деформирования бетона.Что касается методов расчета изгибаемых элементов, учитиеавцих интенсивную ■ммкродеструкцкя в процессах прямой нелинейной ползучести, то нами проанализированы подходы сл едущих авторов: Гвоздева A.A., Иубика А,В. и Хумагулоза Е.П., Гольшеза А.Б и

о

Бачинского В.Я., Харлаба В.Д. В результате сделан вывод: учет нисходящей ветьн можно с достаточной достоверностью осуцествлят пока только при условно-мгновенной деформировании элемента; в условиях же ползучести бетона вопрос об учете нисходящей ветви остается открытым.

Далее изложены отличительные особенности методов следующих авторов: Бондаренко В.М., Васильева П.И. и Страхова Д.А., Русакова В.Н., Прокоповича И-.Е. и Зедгенидзе ß.A., Санжаровского P.C., Улицкого И.И., .Харлаба В.Д. и Котова A.A.

Актуальным в настоящее время остается вопрос о расчете изгибаемых железобетонных элементов, работающих в условиях обра1:

ной ползучести. Анализ способов описания деформации обратной

*

ползучести таких авторов, как Александровского C.B. и Попковой . С J,'., Еокдаренко В.Ы. и Васильева Н.И., Галустова К.З., показш что в условиях повторно-переменной нагрузки при высокой стелен-, нелинейности действует?« напряжений рлсскстриваежГ вопрос является дС'Статодао сложжм и шло изученным. Здесь же приведен подход Вишневецяого Г.Д. к проблеме описания обратной ползучее тн металлических неликейко-де?юрмируемих стержней. Этот подход использован автором дачной диссертации для описания процесса обратной ползучести делезоС'етоннкх элементов.

Вторая глава. посвящена изгибу ;г,елеяобетон:-:!п; элементов пр услоано-етиовегмои !;ахру"!:ении с. учетом нисходяще?: вотвк дсрорм розшш бетона. На основе идеи научного руководи геля разркСота s деталях я'эиблквенныЯ, способ построения полной диаграмм* "мо-ыс-нт-кпикиаян* (рис Л ). Основной частью диагра?гя,! япдяется линия, £-3-4, которая опйскз?<стся формой

M - 53хехр ('file in), 115

. *

Рис. I. Диаграмма "момент-кривизна".

М-Ч^ЬРхехр'^/С/л). ■ »>

Кривая 2-3-4 соответствует деформированию элемента при М> >МСГС в условиях, когда бетон испытывает деструкцию, а арматура сохраняет упругость. Тангенс угла наклона 0-3 к оси о£ представляет собой критическую изгибную жесткость элемента Bj. . Начальная жесткость Во - отношение ( М, что видно из. (I). Отрезок 0-2 кривой 0-2-3-4 мало отличается от прям^Л, поэтому в дальнейшем В0 истолковывается как тангенс угла наклона этой прямой к оси ЭС . Отрезок 1-2 упрощенно изображает скачок кривизны, возникавшей при М —М^ . В случае текучести арматуры диаграмма заканчивается линией 5-6, практически параллельной оси Э€ • ''

В формулах.(I) и (2) .пришла следующие обозначения: В0 ** = Мсгс /эе0 ~ начальная жесткость ( Mere и 2С0 - момент тре-щиисобразовадая и соответствующая ему кривизна); ву = My / критическая жесткость ( Mj. и 3Cj - критический мочент и соответствующая ему кривизна);

- уровень кривизны; • Ktf ".Во }Bj и П"1 / Ы Км - параметры.

JSpiiee приведена последовательность построения диаграмм, и указаны способы определения так называемых параметров диаграммы - , Mere • Bf к Mf . а в случае текучести арматуры еще и Ау • . Величины , Мсгс и Mj следует опреде-. лять па СНиЯ 2.03.01-84, причем критический могаент А/у рекомендуется рассчитывать как предельный моиент для переар»мрован-. ъого сечения (т.е. для случая ^ > ). Что касается момента Д/у , при котором начинает течь арматура, а i'C> достиг

свяегп критического состояния, то СНиП 2.0Г QI--S4 не даст ¡гсхо-

АЛ *

иъщт^Ъ по его опрздйлеь'л». ii:* полагаем, что nj ыалс отличаете.» от .^сдельного wmwits дд.ч случал, ».¿где ьр^атур* те-

о

чет, а бетон достиг критического состояния рассчитывается по классической теории железобетона для сечения с трещкноЯ. В случае прямоугольного сечения с одиночной арматурой автором произведены расчеты по формуле

(3)

где а* {/1*2 Д А -1)

^ / » 3 '

позволившие построить график зависимости В0* 10 /£5И0 от (рис.2).

Некоторые сложности возникли с определением . Авто-

ром разработан и приведен алгоритм расчета, основанный на предложении Виляевецкого Г.Д., позволяющий строить полные диаграммы «утеор теор

" п -ЗС ". Результаты многочисленных расчетов по этому

алгоритму дали возможность рассчитать В^ , как отношенио.

М/е°Р к соответствующей , и, в конечном счете,

о / 2 » 3

построить графики зависимости 0^1 иПа от Для бе-

тонов различных прочностей (рис.З). Теоретические значения относительных критических жесткостей удавлетвор/.т<,. 1ьно согласуются с экспериментальньми (табл.1),

5 основу тэинятой расчетной модели положена зависимость Вишневецкого Г.Д., опиенващая полнуи диагршлну сжатия бетона

5 - Крехр (-р.т/т), «>

Здесь и - критическое напряжение) и соответствую-

щая ему критическая де|х>рмеция бетона.

Ввиду отсутствия в литература рекомендаций по определению А' диссертантом предложена формуля.

к ■ ■ / , (О

у

027 С,/5 0,10 0,05

.....-

1

0 0,02 0,04 0,06 0,03 В^ГО/Ш*

Рис. 2. Изменение -тносительно?. жесткост: боКЮ/ЕВк, -¿- зависимости от А^ для бетонов различных прочностея.

Ряс. 3. Изменение относительной жесткости В^/бкд в зависимости от * прочности бетона.

Сравнение ?еоретичаек«х значений относительных жесткостей • с зкеперяыенталькыми в опытах Н.Н.Красинского я В.Я.Б&йкова к В.Ф.Сапрыкина .

\ табл.1 .

— » «. — — — — ^ _ _ — » — — — у--jy"1"

r.S^S I Опыта Н.Н.Красинского ! В.Н.Байкова и

опытов | - . { В.Ф.Сапрыкина

I.Î ~]~з7Г У s.! "jxrf 6.21 ~77П~?72"' | â.ï |бго-Г|бп0-2 [бшыГ

"" ............" s

(теоряЮ,КЯ& $,0128 0,0110 0,0113 0,0052 0,0062 О,ОШ 0,0110 0,0044 0,0044 0,0098 0,0123 0,0124 ЧэкеаерЛтFb ОДШ6 0.0109 0,0103 0,0075 0,0080 0,0116 О,OIII 0,0062 0,0062 0,0104 0,01X7 0,0138

из

'резуд**а№ равной* т хорошо сЫМбуМРей с описанными '

ттрмур* зюмгеиивстей* Л от Я!^

Й^Зврка предлагаемого приближенного способа построения да" М~5& " произведена на экспериментальном материала ряда авторов. В частности, обсчет опытных кривых " М~Ь6 " БаЯкова и Сапрыкина продемонстрировал хорощую сходимость рассчитанных и экспериментальных диаграмм (рлс.5}.

В третьей гла~е решена задача об изгибе железобетонных элементов в условиях нелинейной ползучести. Уравнение деформирования сжатого бетона принято в |орме

К вычислению наследственного интегр ~ла применяется преобразование Бажанта, для чего весь исследуемый временной'' Интервал1 разбивается на П. временных тагов, на ка^ом из Которых £ и Я принимаются усредненными, .Зависимость тяду напряжениями в сечена«' с третной- ¡г срейшйг* арй&туры,-» общем

едучаа,принята-

В качестве геометрических соотношений принята гипотеза В.И.Мурашева для средних деформаций блока длиной, равной рассто- , янии между трещинами. Переход I. сечеяиа с трещиной осуществляется с помощью коэффициентов Ув » и %с * Кривизна оси изогнутого элемента представляет собой отношение

ОС ■ О)

f По

Уравнения равновесия общепринятые, в них входят коэ^фщиен-ты и) к "С , определявцив соответственно полно ту эпюры сжкмещих напряжений и положенно ее центра тяжасти. Для определения этих коэффициентов использован прием, предложенный Г.Д.Вмп-

А 5 2 1

Рис. 4. Зависимость К от призменноД прочности:

* - РКааг, N. Наток, Н.Сорре

о - £ НодпейаЖ, N. На'поп, V. Мс -Непги, \ Ганди Д-казджах (ЛИСИ),

к- Е.П.Гуща, Д.Л.Ле-'&ш (НИ11СК),

»-.Г.Риш,

Н.П.КрасинскиЙ.

'00 80 60 40

го

> 2 6ЛО-1

Я" 1,21 У,

У А> 105% СМ1

ю

20 30 40 30

60

'00 во 60 40 20

М,кН> 1 впо-г

уо*

?ех105,сн*

10

30

'40 30 60

100 ВС 60 40 20

М, кИч ч БПО-4

* ____у _

/V" у/ - i,S9%

Л'

ю го зо 40 зо

60

Рис. 5. Сопоставление теоретических диаграмм (I)

с экспериментальными (2) в опытах Еайкоза и Сапрыкина.

невецкин. Уравнение деформирования С?) записывается в форме обобщенных напряжений

З'-ьЗЧв".- (Ю)

О I.

где Б ,» 5 >5 - уровни обобщенных напряжений, соответствующее деформация*, уеловно-ыгновенной (нелинейной) и длительной-линейной и нелинейной,.Точное уравнение эпюры снимающих напряжений -

у , ,£„ «- Л>&. „ Т (тт>

5У" Ш

заменяется приближенным

(5/ )]Ш - <?. (12)

в котором связь между и принята по Б.М.Бонд&ренко в

форме параболы Sjí " S¿ • Показатель степени к может

быть найден из уравнения (12), представляющего собой условие ортогональности невязки происходящей от приближенного выражения в (II) к функции £ . Рассмотрены два способа определения коеффкциеота параболичности. Первый сйособ заключается в определении к последовательно, с учетом всех предыдущих значений и . При расчете по второму способу учет наследственности производится интегрально. Пробные расчеты свидетельствуют о возможности замены первого, более точного, способа .определения А "на второй, более простой способ.

Искомые коэффициента выражаются формулами

Особой внимание в данной работе уделен^ коэффициентам ^ и) и -2Г , поскольку они определяет грачсформгцип опяры ски хиидаа напряжений в условиях нелинейного деформирования. Креме

того, (л) входит в выражение для коэффициента \1 , который учитывает влияние перераспределения сжимающих напряжений на кривизну, и, поэтому, чем точнее определяется , тем точнее приближенный метод расчета кривизн изгибаемых железобетонных элементов с учетом перераспределения напряжений. По этой причине в состав экспериментальной проверки метода в диссертации включена проверка правильности описания ^

Автором составлен алгоритм расчета кривизн изгибаемых железобетонных элементов с трещинами, работающих в условиях прямой нелинейной ползучести, и по нему произведены расчеты трех опытных балок Т.К.Игнатенко (табл.2) и четырех опытных балок автора диссертации (рис.б,7,8). Полученные результаты подтверждают возможность использования предлагаемого упрощенного метода расчета кривизн изгибаемых железобетонных элементов, работающих в условиях прямой ползучести.

При описании процесса обратной ползучести в своих опытах автор использовал идет расчета, предложенного Г.Д.Вишневецким для металлических стержней, приспособив эту идею к специфике бетонов. Получено удовлетворительное согласие теоретических а экспериментальных зн чений кривизн.

В четвертой главе описана методика и приведены результаты опытов автора, выполненных с целью проверки приближенного метода расчета кривизн изгибаемых железобетонных элементов с трещинами, работающих в условиях нелинейной кратковременной и дта-тельной ползучести. Изгибу подвергались четыре железобетонные балки поперечным сечением 8x14 с& { =12 см), общим пролетом .170 см. Балки армированы а сжатой зоне 2 стержнями класса В-1 ¿4 (^ » 0,26%), а в растянутой зоне - двумя стержнями класса А-1 ¿10 { ^ »

Балки испктьэелись в пружинных стендах, каждый образец

Изменения кривизны 105( см'1) железобетонных балок в

процессе ползучести (опыты Т.К.Игнатенко)

Шифр балок

Т

t . сут

14

28

54

табл.2

90

Б I теория . опыт 7,540 .7,523' 8,198 '8,471 8,488 8,660 8,758 8,851 8,987 9,047 9,072 9,202

Б 2 теория 7,557 . 8,703 9,005 9,283 9,517 9,603

опыт . 8,001 8,583 8,771 9,025 9,309 9,531

теория 6,240 6,655 7,089 7,3X7 7,510 7,585

опыт • 6,357 /,137 7,342 7,5X7 7,677 7,911 '

а)

5 %

5)

го

' у 13

ц

•п 10

X

ы 5

10

10

го

ю

30

♦о Ь,мин

30

б)

г)

§

25

го _ 1Ц

I

г:

ч то к 5

$0 1,МиН

го

ю

ВО 1,ии№

Рве. б. Изменение кривизн железобзтсгаж< алемеитое

I КС (б) и 2 БК (г? прк сгупагьпоя ивменяим мом-зчта, ссотчетстьенно (в) »5

а)

§

П 23 « 34

31

74

94 исут (Шраст)

5)

9СХ1С, СМ4

20 43 Ю 5 о

А

У* Г

1 ' .

( '"Ч

»

14 гг 26 341в 41 46 34 ■

747$ 81 МВ Ь,ст

Рис. ?. Изменение кривизны железобетонного элемента 1 БД при ступенчатом изменении момента.

о

Ö)

1+11 22 S3 iO i* ЛЛ 70 74- <M t,Cym

íéoipacm)

ff)

X-iO¡, CM

zo 15 iO

5

с ........... ................. ... -....... - -,

н ia и is sa !« *i м s*-s$ . . да 7*й? в/ 69 t/vn

Рис. 8» Изменение крявизгш еявыонта' 2 БД при ступенчатом изменении момента. . ■',.'•"'; •.'<.< . ' ;

работал как однопролетная свободно опертая балка с расчетным пролетом 150 см, нагруженная двумя расположенными в третях пролета сосредоточенными силами величиной Р. Кратковременные нагру-йения балок осуществлялись через динамометр ДОС-5 по двум временным режимам (рис.б.а,в). При длительных испытаниях также реализованы два варианта нагрувсения (рис.7.а, 8.а) ступенчатой нагрузкой, уровень которой задавался по величине сжатия предварительно протарированных пружин.

Средние деформации сжатого батона изгибаемых и усадочных балок и арматуры измерялись иедикаторами часового типа с ценой деления 0,01 ш в зоне чистого изгиба на базе 2 « 500 мм.

Деформации сжатого волокна бетона, расположенного на расстоянии 1,2 см от верхней грани,рассчитывались как средние по показаниям двух приборов, расположенных симметрично на противоположных боковых гранях балки. Переход к фибровым деформациям бетона осуществлялся на основании гипотезы плиоких сечений. Для исключения деформаций, вызванных действием собственного веса, усадки и изменением температурно-влажностного режима в помещении, из полных измеренных деформаций балок вычитались соответствующие деформации ненагруженшх неизолированных образцов-близнецов. Деформация растянутой арматуры измерялись аналогичным образом. ' " ; •

Условиями эксперимента предполагалось загружение балок постоянной, в пределах ступени, нагрузкой. Известно, что в процессе развития ползучести бетона происходит уменьшение усилия в пружине (т,е. снижение изгибающего момента) со временем. Для исключения погрешностей, связанных с этим явлением, производилась регулярная корректк овка величины сжатия пружины, и, тем самым сг&бидиугщнд действующего на образцы внешнего момента.

Характеристики бетона, необходимые для расчета балок, по-

лучены в опмтех с бетонными призмами 10x10x40 см на ползучесть, ' мо,дуль упругости определялся при нагружении призм, а призменная прочность, определяемая при разрушении отдел-лых призм, входящих в серив, контролировалась испытаниями кубов 10x10x10 см. Характеристики арматуры получены испытанием на растяжение. Для изготовления бетонных призм, кубов и железобетонных балок использовался бетон на портландцементе активностью 50 МПа, щебне крупностью 5-20 и реч"ом пасла с М^ = ¡,6. Состав бе. она по весу 1:4,4:3,6; В/Ц = 0,84. Уплотнение бетонной смеси в формах производилось на вибростоле. Бее оорпзцы распалубливались через I сут после изготовления и далее хранились в камере естественного твердения в течение 14 сут. Испытания бетонных образцов производились согласно "Методическим рекомендациям по исследованию усадки и ползучести бетона". Одновременно в одной установке загружались два обраэца-бл знеца, расположенные по одной продольной сси и разделенные металлической прокладкой. Центреsка каждой призмы производилась при малых напряжениях 0,1 Rg ^ с помощью центрирующего устройства по ГОСТ 24452-80.

Бетонные образцы исяытыв&лись по сложному режиму. Нагрузка на образцы передавалась условнг-(мгновенно (за 2 мин) и сут 4 с ер;:'л призм работали под напряжением 0,21 R^ ^ , 0,42 Rg ^ , 0,63 Rfi ^ и 0,84 R^ ^ . Затем призмы были условно-мгновенно разгружены и в течете 28 сут измерялись дефо^адгации обратной ползучести. На 54 сут следовал повторный цикл "нагрузка-разгрузка". Создаваемые напряжения составляли 0,15 R^ ^ 0,30 Rg 0,45 и 0,60 Rfi 24. • Через 12 сут призмы были разгружены

и имел место процесс обратной ползучести..

Реэ-льтаты опытов таковы: для ардатуры A-I ei 10 мм -

= 2,1x10° МПа, « Lïïa, 6Ц = 279 КЯа, относитель-

на pas немирно s удлинение 24,Si. Для бетона * С,256хЮ МПа»

н = 11,28 МПа, Е^ •= 0,3I7xI05 Ша, ' ^ 54. = 15,68 Mía. Характеристика прямой ползучести призмы У^ . = &>Cr(t)• найденная из опытов, оказалась независимой от О / , это вначит, что

Г"т' ЧгШ 1т' Qt,Cft.te> (14)

3,865, Я -1,124,

Г5+» 2,160, ^ « 0,487.

Временная функция 9¿ j. аппроксимирована суммой экспонент

вЛ^е'^^ + Вги-е*^). as)

Первое слагаемое характеризует процесс кратковременной ползучести бетона, второе слагаемое - процесс длительного деформирования. В опытах i 0ftft * 0,3, li<tf « 120 I/сут, 92>н « 1,06, = 0,24 I/cy

= ¿Vr10 Зг,* ° °'55> #2,54 = °-19 ^

Процесс обратной ползучести описан в предположении, что

при' разгрузке бетонные призш ведут себя подобно металлическим стержнем. Деформация ползучести бетонной призь-ы в процессе-непрерывной разгрузки выражается формулой

-ittí^l Sm)fr(8tA(ST;t-tp)]dT. (16)

Ь tP m

При этом за основную характеристику-процесса обратной пол-.

зучести, начавшегося в момент времени Ьр , принята

Я (S; t-tpl-S^/éfa ■ (17]

В формуле (17) ёi - накопившаяся к моменту разгрузки

^ оСГ

tp деформация прямой ползучести, a fc?¿ уменызаищадся во времени (при t >tp ) деформация остаточной ползучести. Обе эти величии определялись из опытов с призмами при tp - 26 с; и tp = £5 су г.

У бетона, так же как и у металлов, значения Ж , соот-етствующие различным уровням напряжения, но одинаковым длительностям обратной ползучести, хорошо ложатся на прямые, сходящими-и в точке с координатой Я => I и 5=1 (у металлов 5»

У

ээтоиу, для описания Я бетона использована формула

М5;Ь-Ьр)= 1-а(1-5р)[1-е~1**Р] (ю>

эмпирическими коэффициентами

« 0,434, 626 =.3,400, аб6 - 0,518, -1.524,

' , -

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана методика расчета параметров, определяющих риближенную диаграмму "момент-кривизна" для изгибаемых элемен-. эв при условно-мгновенном нагружекии с учетом нисходящей ветви; награямы сжатия бетона. 3 частности;

а) предЛч..г.ена' и экспериментально проверена эмпирическая

»

формула

Е£я _ л . 57,5 .

б) с помощью численнщ: экспериментов, основанных на достаточно достоверной расчетной модели, построены графики, определяющие начальную { В0 ) и критическую { Зу ). изгибные жесткости элемента. Эти величины получили прямую и косвенную экспериментальные проверки;

в) произведено сопоставление приближенной диагрйшы " М~Х" с точными расчетными и с эксперименг&дыпага.

2. При исследовании изгиба железобетонного элемента а усло-;. .х пряь:о1 ползучести уравнение деформирования сжатого бетой» . р:гато в нелинейш-насладстаенной форма,, типа гг -дложочксй ■,. .М.&ждареккс, лредоо.тагаод^й работу, берега тсльку ва бс;х"Д%'-г^ с-П ветви. Дня приближенного определения я^роме'-'роЕ.эптзр'л «к-

: 2 С

мающих на ряженгй в бетоне U) - ( 1+ £) и 2+к) *

коэффициент £ определяется по способу Г.Д.Бипневецкого в зависимости от уровня наряжения, меняющегося во времени. Кссле-r дование, выполненное в диссертации, покедало, что глнейная и нелинейная неследственность вообще влияют (и различишь образом) № величину этого коэффициента, однако влияние это невелико и его можно не учитыесть (т.е. мо:кпо полагать ¡.ункци ii эпюры суммах -да напряжений в бетоне с е .уния с трещиной только в ^усматриваемый момент иремени без"учета предистории процесса трансформации этой эпюры в связи с предшествующей ползучестью). Д'ш проверки применимости упрощенного таким путем метода расчета выполнено сопоставление рассчитанных кривизн с измеренными в условиях прямой ползучести при постоянной (в опытах Т.К.Игнатенко) и ступенчато-возрастающей (в опытах автора) нагрузках. В справедливости расчетного аппарата нас убеждает также согласие расчетных и опытных зависимостей коэффициента упругопластичности сжатой зоны бетона V— U) от уровня напряжения Sg - б / R^ при постоянной скорости напряжения 6" = const и от уровня момента M/Mj при постоянной скорости деформации & » const.

3. Идея расчета обратной ползучести металлических стержней с соответствующим коррективом оказалась применимой и к бетонам. ЯостооенныЙ на этой идее способ позволяем корректно списывать процесс обратной длительной ползучести железобетонных элементов, что подтгердилось в опытах автора с изгибаемыми балками в условиях ступенчатой разгрузки после предварительной прямой .юлэу-чести.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих

работах:

I. Кругликова Т.В. Изменение кривизны железобетонного элемента при ступенчато-возрастающем и ступенчато-убывающем действии изгибающего момента//Численныв и аналитические методы решения задач строительной механики и теории упругости.-Ростов-на-Дону, 1939.-С.123-127.

2. Кругликова Т.В., Арушонок Ю.В. Моделирование напряженно-деформированного состояния железобетонных изгибаемых элементоь, находящихся в стадии эксплуатации/УНауч.-практ.конф, "Надежность и реконструкция-Ш" .-Волгоград, 1988.-Секция:Вопросы надежности строительных конетрукций. -С.69-71.

3. Кругликова Т.В. К расчету кривизн изгибаемых железобетонных элементов в условиях нелинейной ползучести//Совершекство-вание методов расчета и исследование новых типов железобетонных констру!Щий:МеЖвуз.темат.сб.тр./ЛИ01. Л., 1990,-С.53-53.