автореферат диссертации по строительству, 05.23.17, диссертация на тему:Влияние деформативных свойств бетона на напряженно-деформированнное состояние сосуда давления

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТГ/ДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ им.В.В.КУЙШ1ЕВА

Го 00

? иДП 1ь83

На правах рукопкои

Кснспляотпй Апдрай Юрьевич

вшше даошАтишшх свойств бетона на .

папрязешю-дбзоишрованнов состояние

сосуда давления

Специальность - CS.23.I7. Стройтояьпая.кэталшса

АВТОРЕФЕРАТ дяесвртацзп на ооиояшгао ученой отепеви кандидата твпгачвоюга паук

Иооква - 1993 г.

Работа выполнена в Мооковокон ияхенеряо-отроительяом инетятутв им. В.В.Куйбышева.

Научна* руководитель - доктор технических наук, префеооер

Ю.Н.Малашкин.

Официалътае оппонента: доктор технических наук, профеоеор

В.Н.Савостьянов; кандидат техничеоких наук ' Б.А.Коган

Ведущее предприятие - ВО ВНИПИЭТ

Залита соогоитол " Jp_ ^ " й-^СЛЛ 1993г. в часов на яаоедании онецкализированюго оовета К 053.11.06 в Мовковокви инженерно-отроктелъном институте им. В.В.Куйбниева во адресу: Йосква, Шлиовая набережная, д.8, вуд.Л 409.

С даооертадией можно оанажомитьоя в библиотеке инотитута.

Прооим Sao принять учаотже в обсуждении диооортецин и направит» Ваш отаяв во адресу: 129337, Мооква, Яроолавокое шооое, д. 26, МИСЙ их. В.В.КуМпвва, Тченнй оовет.

Автореферат рааоолан " ^ » 1993г.

, i

Учет* оекретар*

омциаливированного совета Н.Н.Анохин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ. Маосивныа бетонные и железобетонные сооружения, находящиеся в оиловах и температурите полях, в большинстве случаев работает в уоловиях сходного напряженного состояния. Бетон этих сооружений деформируется с проявлением ползучести, степень которой увеличивается о покэзпиеа ткзгературз. Парзпада тешературн в объеме тала вызывают температурную неоднородность бетонного массива. Полные деформации, являвдисоя оукмой кратковременных и деформаций ползучести, даже при небольших уровнях нагружеиия нелинейны относительно епнешгцпс их напряжений. Кроме того, как показывают . экспериментальные данные, процесс длительного деформирования бетона завиоит от вида напряженного состояния.

Суг,вствущпэ методики расчетов сооружений, как правило, учитывают не вое приведенные впше свойотва бетона. Обздоняетоя это недостаточная объеаси екоперийонталышх исследований ползучести бетона при олознзх напряженных состояниях и стремлением к упрощенно алгоритма раочета. В этой овязи представляет интерео приемлемый для инженерных расчетов подход, позволяющий учеоть все названные выше фактора одновременно и в комбинациях друг о другом, что будет опоеоботвовать иоолэдованив их влияния на.напряженно-деформированное состояние (НДС) и проектировании сооружений в оптимальном конструктивном варианте.

В диссертационной работе' на оонове экспериментальных данных, полученных в МИСИ им. В.В.Куйбышева при испытаниях бетонных образцов в условиях одно-, двух- и трехосных напряженных'состояниях вжатия и нормальной температуре, а также функций влияния повышенной геипературз на модуль упругости и пору ползучеотп бетона составлена я обоонована зависимость для модуля волнах деформаций (имеющая вид алгебраического шрааеная), учитывавшая одедухщгв фактора: длнтеяь-

-у-

веоть нагружвнм; пх (объемное») иаиряжвтаого оостояння; фт-чеекая нелинейноеть в помненная температура. Зависимость поавол

ет описать деформирование тяжелых бетонов различных хлаооов.

Если бетонный маооив сооружения нагружаете* в "старом" возрасте, а его напряженное состояние не изменяется или изменяется медленно и монотонно, то задачу нелинейной теории ползучести дел сообразно свести к задаче теории малых упругопластических дефор» ций для фиксированного момента времени, иопользуя при втон изохронные кривые деформирования, которые можно определить о сомою зависимости для модуля полных деформаций. Таким образом исключается необходимость решения интегральных или дифференциальных тр) нений теории ползучести, что значительно упрощает математически аппарат расчета. В диссертационной работе порядок иополмованхя указанной зависимости в расчетах ЦД2 представлен в вкде опециал разработанной методики, реализация которой доотаточно проста.' II тодика апробирована при расчетах НДС бетонного сосуда давления, находящегося в силовом и температурном полях. Результаты расчет позволили оценить влияние свойотв бетона, учтенных в зависимое! для модуля полных деформаций, на НДЗ сосуда давления.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. Целями работы является: построение приемлемой для инженерннх раочетов НДС завиокмооти, позволяющей определять кривые деформирования тяжелого бетона о учетом: длительности кагруженкя, вида (объемности) напряженное ооотояния, физичеокойнелинейности и повыиенной температуры; и следование влияния учета перечисленных факторов на НДО бетонно массива сосуда давления по результатам раочетов.

В задачи исследований входят: анализ фор« представления п цеооа длительного деформирования твердого тела я обобщение емп чеохой аавиоимооти для модуля полных деформаций бетона на случ

дейотвшг повышенных температур; разработка методики раочета НДС мао-оивного бетонного тела о использованием зависгаюотя для но дух* полях, деформаций Е*т » оеотаялеие ремизущай ее нрогрмаш на яв*ше ФОРТРАН ; выполнение расчетов НДО бетонного тела вращения о использованием разработанной методики и анализ результатов расчетов.

НАУЧНАЯ НОШЗНА. Разработана и обоснована новая зависимость, посредством которой описывается процесс длительного деформирования тяжелого бетона при различных напряженных состояниях сжатия о учетом физической нелинейности и повышенной температуры. Составлена и апробирована методика применения указанной зависимости в расчете НДС массивного бетонного тела. В результате раочетов получены уточ-нешШе данные о НДЗ бетонного сооуда давления, подверженного тер-мооиловому 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 НДР ыаосивного 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, посредство« которой устанавливается о вязь меаду напряжениями и полнея деформациями. Првктичеохим достоинством завиоимооти являетоя «о, что о ее походов можно описать процесо,длительного дефорнирог вания тяжелее бетонов различиях кдмоов, Прж атом закон изменения некоторых параметров (иопольауешге в завиоимооти) от клаооа бетона и от модуля упругости извеотен. А функции влияния температурятна кратковременную деформативнооть и ползучеоть имеюгоя в литературе я 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 исследуема«' 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 попользовано при разработке предложений и рекомендаций по оптимизации конструктивных форм и совершев ствоватпо системы предварительного напряжения сооружений типа ос оуда давления.

ВНЕДРЕНИЕ! РЕЗУЛЬТАТОВ. Получении в работе реаультата иово1 вованн в практике ."ОРГСТРОЙНЙШТРОЕШ." при исследованиях конотрз цпги корпуса реактора кз предварительно-напряженного железобетон?

. ВГ-400.

АПРОБАЩЯ РАБОТЫ. Основные результаты, изложенные в диосер^ цяи обсуждались:

Г) на Всеоовзном научно-техническом оовещании "Расчетные п. дельные оостояния бетонных и железобетонных конструкций энергет: ческих сооружений", г.Уоть-Нарва, 1990,

2) на научно-технической конференции Московского инженерно строительного института им. В.В.Куйбышева, 1991.

ПУБЛИКАЦИИ. Ооновные положения дисоертации изложены в дну* работах автора.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит и введения, четырех глав и общих выводов. Содержит воего 186 отра вклкчавдих 121 отраницу ооновного машинописного текста, 42 рису 7 табл)тц и списка используемой литературы из 126 наименований.

- 7-СОДЕРИНИЕ РАБОТЫ :

Во введении раскрыты актуальность и цели работы. Дано ее краткое содержание, а также некоторая другая вводная информация.

В первой глава сделан обзор научно-техничеокой литературы, юовященной методологии оценки НДС тел вращения, находящихся в тем-:ературном и силовом полях, а также приведены традиционные зависимости б(*)~£(-1) , описывающие явление ползучести, и методы их использования в раочетах НДС.

Обзор опубликованных работ показал, что аналитические методы позволяет; рассчитывать НДС тел вращения простых геометрических £юргд (сплошные и толотостенные цилиндра) о учетом температурной неоднородности, фязнчеокой нелинейности, ползучести. Определить ее НДС тела сложного меридионального сачания (каковым является, например, сосуд давления) аналитический методом нельзя. Некоторые тела ооотоят из материалов о рааличшаш свойствами, т.е. тлеют дискретную неоднородность, что также отрицает применение аналитического решения. Подобные задачи решаются одним из численных методов. Наиболее эффективным из них является метод конечных элементов.

В настоящее время хорошо развиты теории линейной и нелинейной ползучести и методы рейения задач в рамках этих теорий для одноосного напряженного состояния. В случае объемного напряженного состояния обычно попользуют линейную теорию ползучести.

Кратковременные и деформации ползучести (а значит и полные деформации) бетона нелинейны относительно вызывающих их напряжений, начиная о небольших уровней нагружения и зависят от значения температуры. При решении пространственных задач нелинейной теории ползучести в ряде случаев может быть применен математический аппарат теории малых упрутоплаотических деформаций. При этом необходимо наличие известной связи между интеноивноотями напряжений и полных деформаций ^(Ц ~ £¡.(-0 для интересущих моментов времени и

температур, т.е. наличие изохронны* кривых деформирования. Рао-четные зависимости, описывающие процесс длительного деформирования конструкционных материалов, обычно определяется на основе ре зультагов одноосных псшааний образцов и обобг&ягоя на слокноо напрявенное состояние. Однако, как показывает полученные в МЙСР им. В.В.Куйбышева, акспершзэнтальнпе результаты, в общоа сдучао напряженного состояния изохронные краше дефораированпя бстбпз < Оотеэнно вшжоят о? гэда кгпра^сяпого ооотопгая.

Связь козду папрягошшця п подпали дефо^сзадшиа "старого" батона, учитыращув: длительность нагружстш; физическую неднне: нооть; вид (объемность) напряженного состояния; покаоннув тейп ратуру, целесообразно описать посредством аависикоога дяа подул полных деформаций Еи , которая, в сеоэ очередь, шгет быть построена на основа шзвдгазя экспериментальных иооледований по аучести бетона при различных напряженных ооотояниях сжатия и но кильной тешературе и, приведенных в многочисленной литературе, функций влияния повышенной температуры на модуль упругости и ш ползучести. Указанную вавиоимооть можно попользовать в инженерк расчетах НДЗ бетонных и велезобетонных сооругепий, длительное г т работощих в силовом и температурном полях. Если возраст без ного маосива к моменту нагружения "старый", а распределение наг кений в нем близко к установившемуся, то применение такой эавлс мооти будет вполне обоснованным и эффективным. При этом учет я> ния перечисленных выше факторов на процесс деформирования позве приблизиться к реальному НДС.

Вторая глава посвящена разработке зависимости для модуля полных деформаций , учитывающей , перечисленные выше деф<

мйтивные свойства бетона. Основными материалами для разработки идейного содержания данной главы послужили результаты эксперим талышх исследований, полученные в МИСИ Ю.Н.Малашхиным и И.М.Б годовым при длительных испытаниях.гядроиаолированных образцов

Зотона "старого" возраста в условиях одно-, двух- и трехосных

500ТОЯНИЯХ сжатия п нормальной тешоратуре.

Еоли очитать, что м(-ь) = у-const » 'в результата экспори-

язптоз при Т « 20°С удобно прэдотакгеь в виде отноявиия = , м Б fcivt)

ГГ. / . \

где Ei" ^F3 Const ' ) - модуль полннх деформаций} Е - ~ дефорггицип; £1tCp - кратковременная деформация в направлении действия 61 ; 61(t) - полная деформация (суша

кратковременной и деформации ползучести) в направлении действия 64 . £

Зная отноавнив ¿^Щ я Е • определим Et. Эмпирическая зависимость для Et выглядит следущгад образом

Et= E[B0- К,-^ -(К0+ k4^).eft|t|]

где Во » К0 « К4 ,Кг - эмпирические коэффициенты (Kt =0,2095, К2 = 0,03335), a B0-n К0 можно определять по форгдулам:

К0 = 2,29*10"® JЕ01 - 0.039, В0 = ЭДг-Ю"6 |Е„| + 0,88, в которых Ео - модуль упругости; R_i - интенсивность напряжений,

соответствующая прочности бетона при имекщяхоя б"2 и 64 , эмпи-ричеокая зависимость для которой имеет вид

RL- Я6 » 0J67C6-, - б,)» U g3 - ■ 0 ;

Е представляется в виде выраяения Е ™ Е0 ' 6 ^ ^ ;

|t| - параметр времени действия постоянной нагрузки l-th-j" ;

t - длительность действия нагрузки (мин.), t > t0 f здесь t0 - длительность кратковременного нагруаения. Показано, что если (Tilt) = const , а бетон "старый", то эта зависимость адекватна интегральному уравнению теории ползучести.

Приведенная зависимость, очевидно, не справедлива в условиях действия на бетон повышенных температур. Экспериментальные иооледо-вания длительного деформирования бетона при объемном напряженном

-/о-

ооотоянии и повышенных температурах сочетаются с оущеотвенными техническими сложностями. Поэтому целесообразно построить завиою для модуля полных деформаций о учетом температуры , используя зависимость для £ь и имеющиеся в литературе функции влияния температуры на модуль упругости и меру ползучеоти ; При этом будем считать, что функции и не зависят от ви; напряженного состояния. В результате имеем

г , _' С >______

+ -^-*-—г--1\

ио-К^-СКо+Кг-^еяИ! /

Показано, что параметры деформирования бетона, полученные о использованием Е^т , хорошо согласуются о результатами однооо ных испытаний, .выполненных другими авторами.

В ,тдатьвЯ УДО9 изложены методические оонова расчета Ш те вращения о испольаованиеи мишоииости для Е^т '

Дан* поотживха задачи для «еда, на которое действую* оило-вые и температурные нагрузки, распределенные оишетрично относительно оои вращения. Приведены разработанные в Инотитуте мехаш академии наук УССР, алгоритмы решения неотационарной задачи теш проводнооти и задачи определения НДС метод«* конечных элементов предположении, что тело нелинейно-упругое, а модуль упругости 8£ виоит от температуры. Линеаризация основных уравнений ооущеотвш лаоь методом переменных параметров упругооти.

Задача теории ползучеоти решается о использованием данного алгоритма для конкретных моментов времени, т.е. вводится к зада» теории малых упругоплаотичвоких деформаций. При этом вместо модз дефорюции Ет = £ (, Т. ) = ^ применяетоя модуль полга деформаций, Е^ = р({Г; (Т,1,Л1) = , посредством котороп

определяются изохронные кривые, являпциеся исходной информацией

-п-

для* расчета НДЗ. Результаты решения отремятся к точным при стремлении напряженного ооотояния к установившемуся.

Определение НДС тела в рамках теорий малых упругопластичео-ких деформаций предполагает, что овязь меаду интенсивностями напряг > жений и деформаций однозначная. Однако, в данном олучае, б;.(0~£;.(к). устанавливаемая пооредотвом- Е^ , зависит от вида (объемности) напряженного состояния, что отражено в параметре Д. = 62,65) . Напряженное состояние, а значит и параметр , изменяются по меридиональному сечению (в случае трехмерной задачи - по объему) тела. Поэтому для кавдой точки тела существует своя кривая деформирования, построенная о учетом определенного значения . Целесообразно, о точки зрения уменьшения объёма вводимой в расчет информации и рационального использования машинного времени, разделить сечение (объем) тела на укрупненные зоны, в каждой из которых вычислить убредпенную величину .

Размеры зон назначаются о учетом требуемой точнооти раочета. затем для каждой зоны оо своим параметром определить завиоимооть

б^О ~ £1 (-И , которая представляется в виде б1=Г(£1 ,Т,1,я1Р) или £; « Ф(5ьТ,1,Я1 ). Докавано, что такая завиоимооть однозначная. Тахва образах, можно очэтать, что тело ках-бы состоит из различных материалов, по-разному дефоргарухщихся во времени. Схематично методика решения такой задачи предотавлена на рио.1. Для ее реализации составлены программы на языке ФОРТРАН. На конкретном примере показано, что оходимооть метода последовательных приближений по параметру достигается быстро.

Четвертая глава поовящена реализации расчетов НТО тела вращения и анализу результатов. '

■■;;' Оценена корректность используемой программы на примере раочета толстостенного цилиндра, помещенного в стационарное температурное поле.г нагруженного внутренним и внешним давлением.

Я1 -

(К-1)

«Д

кэ

Рис. I. Методика расчета НДС бетонного тела о

учетом ползучести, при использовании Е-^д"

-ib -

Результаты численного (ЖЭ) pao чета тсорояо согласуются с аналитическими. При этом гллсимальнцо отклонения составляют: температурн-Мзнее 1% ; напряжений - менее 4,5$.

Основное .оодзргание глава посвяцзно расчета,i НДС сосуда давления, в'том чиолэ о использованием разработанной методики, п ио-оладованпп влияния па него деформативннх cboííctb бетона. Характер

¿оздеЕствия на с'ооуд давления приближен к эксплуатационному воздействию на корпус реактора из предваритольяо-налряяенного лелезобето-£а. Внутреннее давление P¿ = бмПА, давление на внешних цилиндрической и торцзЕой поверхностях Рг = бмПА. Температура округавдей внутреннею цилиндрическую поверхность среды на уровне срединной Ьгоскости Т< = 00°С. По коре приближения к внутренней торцовой поверхности температура сроды уменьпается до 60°С..Теглпоратура Среды, с^лггаЕп.ей внепнюэ поверхность, Тг = 20°С. Все воздействия Приложены одновременно и пе изменяются во времени.

Расчеты выполнены при следующих модулях деформации (без учета йолзучести):. I) Е0 = tonst ; 2) E^J* Er = fc { ^ »

й при модулях полных деформаций (с учетом ползучеоти): 4) EtT= Fi ( f)¡. ,Т, t , Rt ); 5) EtT = F* (<T¡. ,T, -t , ); 6) EtT =T5( T,t Д|); 7) EtT =Fi, (6L, i , Rj ). Это позволило, сценить влияние различных факторов на НДС сосуда давления.

НПЗ оооуда давления, определенное без учета ползучеоти, греете о температурным полегл быстро изменяется в поргзе яеояольпо суток пооле приложения воздействий, затеи отабюизпруетоя пря ЗГЬтаноЕипзсйОЯ тегяературноа поле. Уровень напряжений, гезшжаи-

СзЙ в сосуде давления, не превышает —- = 0,12 или « 0,07.

' K.I K.Í

Влияние физической нелинейности невелико. Максимальное отличие

результатов нелинейно-упругого расчета от упругого отмечается в

значениях напряжений на внутренней поверхности отенки сооуда -

т более 3/S. Влияние температурной неоднородности существенней.

-и-

С ее учетом осевые и тангенциальные напряжения на внутренней поверхности стенки уменьшаются на 10 ••-12?.

Результаты расчетов, выполненные о использованием описанной выше методики, доказывают, что в течение первых суток НДС изменяется о большой окоростью. К моменту установления стационарного температурного поля НДС изменяется медленно и монотонно, поэтому результаты, полученные о использованием изохронных кривых (которые в данном случае определяются с помощью ) можно очитать близкими к реальным. С ростом продолжительности нагрукения,их точность улучшается. Ползучесть в значительной степени изменяет НДС сосуда давления и приводит к более благоприятному распределению напряжений с точки зрения прочности по сравнению с результа-- теми расчетов, выполненных без учета ползучеоти. В целом наблю-даетоя тенденция к выравниванию напряжений в радиальном направлении. В результате ползучести.(при установившейся ползучести) большие сжимахщие и. возникавшие в небольшой аоне, растягивающие напряжения уменьшаются в некоторых областях на 50+60& Вблизи , внешней цилиндрической поверхности происходит увеличение небольших сжимающих осевых и тангенциальных напряжений (при почти поете янных радиальных). В угловой зоне (зоне концентрации напряжений) наблюдается уменьшение и более плавное распределение напряжений I результате ползучеоти. Положительные радиальные и тангенциальные деформации уменьшаются или становятся отрицательными в результате ползучеоти. Положительные осевые деформации на внутренней поверхности, определенные с учетом ползучеоти, больше, чем без ее учет«

Помимо расчетов сосуда давления, нагруженного по выше указш ной охеме (назовем ее схемой нагружения Я I), выполнены расчеты ври охеме нагружения Л 2, которая отличается от первой тем, что отсутствует внутреннее давление, а давление на внешней цилиндрической поверхности Р2 = 9мПа. В этом олучае ползучесть оказывает

аналогичное действие на напряженное состояние. Влияние ее на деформированное состояние в некоторых областях вызывает нежелательный эффект, а именно большие положительные осевые деформации в "крышке" оооуда (вблизи внутренней поверхности) и радиальные деформации в стенке существенно увеличиваются благодаря ползучести, что связано с отсутствием внутреннего давления.

Влияние на НДС вида (объемности) напряженного состояния, учтенного посредством введения параметра R.J. , меньше в случае наг-ружения по схеме № I, чем по схеме Л 2. Во втором случае уровни напряжений, возникающих в бетонном массиве, значительно больше, чем в первом (соответственно -^-¿0,24 и -кг^О.О?) при почти

IV. и Кл.

одинаковом (как в первом, так и втором случаях) интервале значений Ri , распределенных по меридиальному сечению. Таким образом, влияние объемности напряженного состояния на НДС увеличивается с ростом уровней напряжений. При схеме нагружения Jf 2 большие поло-, жительные и отрицательные деформации уменьшаются в некоторых областях на 26$, а большие напряжения изменяются как в большую, так и в меньшую сторону не более, чем на

В рамках линейной теории ползучести деформационные характеристики - модуль упругости, мера ползучести, а также модуль полных деформаций считаются не зависящими от уровня напряжений и определяются по результатам испытаний бетонных образцов при ^ <0,4 < В диссертации оценено влияние нелинейности полных деформаций на НДС. Выполнен расчет НДС сосуда давления с E*T = F«.(T.t,R»). При

определении Ей- считалось, что -j^- = 0,25, a t = 180 оут.

л НЬ

Тогда

его значения совпадают с t ^ , определенным в HIIC Тидро— проект" для различных температур при одноосном сжатии. Другой расчет НДС выполнен с Etr = Гг(<5"i,T,t,Re) для t - 180 сут. (т.е. о учетом нелинейной овязи между ляпряжениями и полными деформациями).

Р> * и Ц

Для схемы нагружения Л Г в теле возникают С,12. Значения EtT

-/б-

с, м Д

при таких -jjj- больше, чем при = 0,26 и в отличии от EtT измевявтоя вмеоте о по меридиальному оечешпо оооуда. Поэ-

тому результата равчетао Е"г отличаются от равчвта в Е*т :

напрямер, на внутренней цилиндрической поверхности тангенциальны»

я ооевыв напряжения больое на 24% и 29%, а на внешней - меньше ш

18% и 28%, воответотвенво. При возникапцих в теле ^ -+-0,26,

£ 0,26 (например, при схеме нагружения Jt 2) ати различия. Кв к- 6г.

уменьшатся, а при » 0,26< ~ увеличиваются,

но в обратном направлении. Отметим, что в данном случае (т.е. дл

fv ■ '•> г* И

< 0,26) НДС, определенное о Е±т , при увеличении i > 180 сут. приближается к НДС, рассчитанному о Е£т • рекомендуемым исследователями НИС "Гидропроект".

Учет температурной неоднородности бетонного массива (т.е. учет;" действия температуры на EtT ) приводит к более благоприят ному распределению напряжений и деформаций (о точки зрения прочности) . Например, при установившейся ползучёоти, максимальные значения сжимающих осевых и тангенциальных напряжений уменьшаются на 22% и 24%, соответственно, а положительные радиальные дефс мации уменьшаются на 32%. Отметим, что влияние температурной нес нороднооти бетона на НДС оооуда давления, определенное без учете ползучёоти, значительно - меньше. Это обусловлено тем, что с повыл ни ем температуры деформации ползучёоти по сравнению с кратковре» ними изменяются существенней, а их доля в полных деформациях по истечении длительного орока значительная.

-

выводы

1. Предложена и обоснована зависимость для модуля полных деформаций тяжелого бетона "старого" возраста Е^г ► учитывающая: длительность приложения воздействий; нелинейность полных деформаций относительно напряжений; вид (объемность) напряженного состояния; повышенную температуру. Зависийюсть представлена в форме алгебраического выражения. Некоторые величины, входящие в нее, определяются механичеокими характеристиками бетона и записаны в виде функций этих характеристик. Посредством устанавливается связь между напряжениями и полными деформациями для фиксированиях моментов временя, т.е. определяются изохронные крявнэ деформирования.

2. Разработана методика использования названной выше вави-оимооти в расчете НДС маосивного бетонного тела и составлены необходимые для ее реализации программы на языке - ФОРТРАН. Идея ' методики справедлива для маооивного бетонного тела произвольной формы, в котором возникают преимущественно сжимающие напряжения.

3. Выполнены расчеты НДС сосуда давления о применением разработанной методики.

4. Предложении« зависимость для Е*т и методика ее использования достаточно просты для применения их в инженерных расчетах, но при этом позволяют исследовать влияние многих факторов, а именно: ползучести; нелинейности полных.деформаций; объемности напряженного состояния; температурной неоднородности на НДС массивного бетонного тела.

5. Полученные результаты расчета сосуда давления свидетельствуют о том, что такие факторы, как: ползучесть; нелинейность полных деформаций; температурная неоднородность бетона оказывают существенное влияние на НДС. Влгяние объемности (вида) напряженного состояния по столь велико. Однако оно увеличивается с роо-

том уровней напряжений, возникающих в теле, и оказывает заметное действие на его деформированное состояние.

6. Зависимость для EtT позволяет приблизиться к описанию реального процесса длительного деформирования "старого" бетона при неизменных, во времени сложных напряженных состояниях сжатия и температурах. Поэтому использование изохронных кривых, построенных посредством EtT ■ в расчетах НДС способствует проектированию массивных бетонных и железобетонных сооружений в оптимальном варианте, а также более точной оценке их прочности, надежное и выработке верных рекомендаций по безопасной эксплуатации.

Результаты диссертации изложены в следующих опубликованных работах:

1. Малашшн Ю.Н., Коноплястый А.Ю. Изменение модуля полных деформаций бетона при различных напряженных ооотояниях о учетом температуры // Раочетные предельные состояния бетонных и железобетонных конструкций энергетических сооружений. -JI.: Энергоатом-издат, 1991, -С. 58-63.

2. Коноплястый A.D. Соответствие експериментальной 8авиои-мооти изменения модуля полных деформаций бетона интегральному уравнению ползучеотн // Теоретические и 8кспоргмоитальныо исследования прочности и жеоткооти элементов строительных конструкций -ШСИ, 1992. -С. 37-43.

Подписано в печать 20.01.93 Формат 60x84 /16 Печать офс. И-6 Объем I уч.-изд.л. Т.90 Заказ Бесплатно

Типография ШСИ им .В .В .Куйбышева