авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 ||

Деформирование пологих ребристых оболочек в условиях физической нелинейности и ползучести бетона

-- [ Страница 3 ] --

Наличие ребер существенно повышает величину допускаемой нагрузки на оболочку, по сравнению с оболочками без ребер (для нахождения допускаемых и критических нагрузок использовалась программа PologObolochka). Для оболочек, подкрепленных 6 ребрами, увеличение допускаемой нагрузки составляет: для оболочки варианта I 75 %, для варианта II – 55 %, для варианта III – 60 %. При подкреплении оболочек 18 ребрами рост допускаемой нагрузки составляет: для оболочки варианта I – 150 %, для варианта II – 222 %, для варианта III – 220 %.

Проведено исследование НДС пологих железобетонных ребристых оболочек в линейно-упругой постановке при различной толщине, кривизне оболочек, числе подкрепляющих оболочку ребер, изготовленных из разных классов бетона. С использованием критерия Кулона Мора определены допускаемые нагрузки на оболочки. Проведен анализ прогибов и напряжений по полю оболочек для выявления наиболее опасных (напряженных) зон.

4. Исследование НДС оболочек при длительном нагружении и анализ потери устойчивости от ползучести для различных вариантов оболочек.

Приводятся результаты расчета НДС пологих железобетонных ребристых оболочек при длительном нагружении с учетом развития деформаций ползучести бетона. Для различных параметров оболочек найдено критическое время потери устойчивости от ползучести.

Исследуется неограниченная неустановившаяся ползучесть. Функции влияния (ядра релаксации) материала (для старого бетона) принимаются в виде:

, , (28)

где , , , .

В этом случае, при сут.

, .

В результате развития деформаций ползучести бетона во времени начинается бурный рост прогибов оболочек (в 10…15 раз превышающих прогибы при ). Время, при котором это наступает, принимается за критическое время .

На рис. 3, 4 представлены графики «», полученные при различных значениях нагрузки для оболочки варианта I.

 Зависимость «» для гладкой оболочки-190

Рис. 3. Зависимость «» для гладкой оболочки варианта I

 Зависимость «» для оболочки-192

Рис. 4. Зависимость «» для оболочки варианта I,
подкрепленной 18 ребрами

На рис. 3 приведены зависимости «» для неподкрепленной оболочки. Кривая 1 соответствует нагрузке , кривая 2 нагрузке , 3 , 4 , 5 . На рис. 4 даются зависимости «» для оболочки, подкрепленной 18 ребрами. Кривая 1 соответствует нагрузке , кривая 2 нагрузке , 3 , 4 , 5 .

На рис. 5 для нагрузки представлен характер изменения прогибов и напряжений во времени для гладкой оболочки.

Т, сут Прогиб Напряжение
T = 0
T = 30
T = 70
T = 100
T = 118

Рис. 5. Характер изменения прогибов и напряжений по полю оболочки
при развитии деформаций ползучести в материале

Для рассматриваемых тонких оболочек () потеря прочности происходит при .

В табл. 4 приведены зависимости «» для оболочки варианта I.

Таблица 4. Зависимость «» для оболочки варианта I

при развитии деформаций ползучести в бетоне

Оболочка без ребер Оболочка с 18 ребрами
(сут) (сут)
20000 250 50000 128
25000 135 60000 86
30000 90 80000 48
35000 70 100000 32
40000 55 120000 20

Для большей наглядности эти результаты расчета представлены графически (рис. 6).

Кривая 1 соответствует оболочке без ребер, кривая 2 – оболочке, подкрепленной 18 ребрами.

 Кривые снижения допускаемой-229

Рис. 6. Кривые снижения допускаемой нагрузки
при развитии деформаций ползучести в бетоне

Исследование пологих железобетонных ребристых оболочек с учетом развития деформаций ползучести показало, что со временем происходит перераспределение напряжений по полю оболочки и максимум напряжений наблюдается вблизи контуров оболочки, происходит снижение критической нагрузки, что необходимо учитывать при проектировании конструкции. Потеря прочности происходит при (примерно при ).

5. Исследование влияния физической нелинейности на НДС оболочек, приводящей к снижению допускаемой нагрузки на них

Исследуется напряженно-деформированное состояние пологих железобетонных ребристых оболочек, изготовленных из различных классов бетона, с учетом физической нелинейности.

Для старого бетона секущий модуль упругости можно принять в виде:

, (29)

где .

На рис. 7 представлены зависимости «» для оболочки с параметрами , без ребер, а на рис. 8 – для оболочки, подкрепленной 18 ребрами.

 Зависимость «» для гладкой-237

Рис. 7. Зависимость «» для гладкой оболочки варианта II

 Зависимость «» для оболочки-239

 Зависимость «» для оболочки-240

Рис. 8. Зависимость «» для оболочки варианта II,
подкрепленной 18 ребрами

Анализ приведенных результатов расчетов в геометрически линейной и физически нелинейной постановках показывает, что при учете физической нелинейности деформации существенно возрастают, а уровень напряжений при этом понижается. Оболочки вариантов II и III при учете физической нелинейности могут потерять устойчивость даже при нагрузках, меньше допускаемых, найденных при линейно-упругом деформировании оболочек. Так, для оболочек варианта II из бетона класса В40, подкрепленных 18 ребрами, критическая нагрузка при потере устойчивости составляет величину 4260 (в безразмерном виде), при том, что допускаемая нагрузка для этих оболочек равна 5200.

Таким образом, учет физической нелинейности приводит к тому, что железобетонные оболочки могут утратить свою эксплуатационную пригодность из-за потери устойчивости до достижения величины допускаемой нагрузки, соответствующей линейно-упругому деформированию оболочки. Полученные в настоящей работе результаты достаточно хорошо согласуются с исследованиями оболочек рядом авторов, например, для железобетонных оболочек – В.В. Улитиным, для металлических оболочек – В.А. Крысько.

III. ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. С использованием критерия Кулона – Мора определены допускаемые нагрузки, соответствующие потере прочности оболочек при линейно-упругом деформировании для различной толщины и кривизны оболочек, разного числа подкрепляющих оболочку ребер, для разных классов бетона. Проведен анализ прогибов и напряжений по полю оболочки для выявления наиболее опасных (нагруженных) зон.

2. Показано, что наличие ребер существенно снижает величины прогибов оболочек и повышает допускаемую нагрузку на них, определяемую из условий прочности. Для оболочек, подкрепленных 18 ребрами, увеличение допускаемой нагрузки составляет от 150 до 220 % по сравнению с гладкими оболочками.

3. Как показали исследования, допускаемые нагрузки при линейно-упругом деформировании оболочек, найденные из условия прочности, в несколько раз меньше критических нагрузок при потере устойчивости (например, для оболочки варианта I допускаемая нагрузка составляет 20 % от критической нагрузки).

4. Исследования пологих железобетонных ребристых оболочек с учетом развития деформаций ползучести показали, что со временем происходит перераспределение напряжений и максимум напряжений наблюдается вблизи контуров оболочки; происходит потеря устойчивости со временем, следовательно, допускаемые нагрузки снижаются, что необходимо учитывать при проектировании конструкций, находящихся длительное время под нагрузкой.

5. При учете физической нелинейности бетона, когда зависимость является криволинейной, деформации (а с ними и прогибы) существенно возрастают при одних и тех же напряжениях, по сравнению с линейно-упругим решением. Для некоторых оболочек до потери прочности наступает потеря устойчивости, что для железобетонных оболочек недопустимо, поэтому допускаемые нагрузки, найденные при линейно-упругом деформировании, понижаются.

6. Комплексные исследования НДС пологих железобетонных ребристых оболочек с использованием разработанного алгоритма позволяют более полно определить НДС оболочек и ее работоспособность и аргументировано задавать коэффициенты запаса прочности С использованием полученных результатов можно подбирать соответствующую толщину проектируемых оболочек, размеры и число подкрепляющих оболочки ребер, требуемое армирование и другие параметры оболочек.

IV. СПИСОК РАБОТ, В КОТОРЫХ ОПУБЛИКОВАНЫ ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в рецензируемых изданиях, включаемых в список ВАК РФ

1. Панин А.Н. Алгоритмы исследования прочности пологих железобетонных ребристых оболочек при изгибе физической нелинейности / А.Н. Панин // Вестник гражданских инженеров. – 2009. – №1 (18). – С. 114-116.

2. Панин А.Н. Деформирование пологих ребристых оболочек в условиях физической нелинейности и ползучести бетона / А.Н. Панин // Интернет-Вестник ВолгГАСУ. Серия Политематическая. Выпуск 1 (20) / ВолгГАСУ. – Волгоград, 2012.

3. Панин А.Н. Устойчивость пологих железобетонных ребристых оболочек / А.Н. Панин // Вестник гражданских инженеров. – 2012. – №2 (31). – С. 101-106.

Публикации в других изданиях

4. Панин А.Н. Математические модели деформирования ребристых пологих железобетонных оболочек с учетом ползучести материала / А.Н. Панин // Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ: Межвузовский тематический сборник трудов. Выпуск 13. СПбГАСУ – СПб, 2007. – С. 44-49.

5. Панин А.Н. К определению критической нагрузки, соответствующей потере прочности пологих ребристых железобетонных оболочек / А.Н. Панин // Доклады 66-ой научной конференции профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов университета. Ч. II, / СПбГАСУ – СПб, 2009. – С. 145-146.

6. Панин А.Н. Напряженно-деформированное состояние пологих железобетонных оболочек с учетом ползучести материала / А.Н. Панин // Развитие жилищной сферы городов. 7-ая Международная научно-практическая конференция. М.: 2009. – С. 373-377.

7. Карпов В.В., Панин А.Н. Влияние подкрепляющих пологие железобетонные оболочки ребер на величины допускаемых нагрузок / В.В. Карпов, А.Н. Панин // Новые идеи нового века / Материалы Х-го Международного форума ИАС ТОГУ. Хабаровск: ТОГУ, 2010. – С. 38-42.

8. Панин А.Н. Прочность и устойчивость пологих железобетонных ребристых оболочек / А.Н. Панин // Новые идеи нового века / Материалы ХI-го Международного форума ИАС ТОГУ. Том 2 / Хабаровск: ТОГУ, 2011. – С. 20-24.

9. Панин А.Н. Исследование прочности и устойчивости пологих железобетонных ребристых оболочек. / А.Н. Панин // Новые идеи нового века – 2012. Материалы ХII-ой Международной научной конференции ФАД ТОГУ. Том 2 / ТОГУ – Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2012. –С. 258-262.



Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.