Разработка метода динамического расчета железобетонных стержней. Определение жесткости сечений железобетонных стержней с использованием гипотезы Бернулли и перемещения в железобетонных стержнях вариационным методом с непосредственным учетом арматуры.
Аннотация к работе
Удовлетворительное согласование опытных результатов полученных в работе Лешкевича О.Н.(верхняя арматура 2D6AT-500C, нижняя арматура 2D6AT-500C) с теоретическими также свидетельствуют о приемлемости методики расчета. Дифференциальные уравнения движения сосредоточенных масс в случае кинематического воздействия имеют вид Исходные данные для балки содержат коэффициенты податливости (определяются из статического расчета), угловые частоты собственных колебаний, сосредоточенные массы, псевдостатичские перемещения. сосредоточенные массы имеют следующие значения , бетон В25, , , верхняя арматура 2D6A-III, нижняя арматура 2D25A-III, поперечная арматура 2D6A-I шаг 150мм. В качестве объектов, создающих кинематическое воздействие, возьмем 4-х осный грузовой автомобиль двигающийся со скоростью V=13,84м/с и угловой частотой и 4-х осный трамвай двигающийся со скоростью V=11,11м/с, с угловой частотой . Результаты расчета, развернутые во времени через заданный промежуток времени, равный 0,05 с, представлены на рис.Выполненные расчеты показывают, что во всех стадиях напряженно-деформированного состояния зависимость приведенной жесткости от процента армирования линейна для отдельных значений . Как показали результаты исследования определение жесткости с учетом арматуры, величина приведенной жесткости по I-стадии напряженно-деформированного состояния всегда больше, чем с начальным модулем. Величина приведенной жесткости по II-стадии напряженно-деформированного состояния соответствует жесткости с начальным модулем при проценте армирования . Величина приведенной жесткости по III-стадии напряженно-деформированного состояния соответствует жесткости с начальным модулем при проценте армирования . Анализ результатов расчета показывает, что амплитуды колебаний, полученные с начальным модулем упругости и амплитуды колебаний, полученные с приведенными жесткостями для первой стадии напряженно-деформированного состояния отличаются друг от друга незначительно.
Вывод
1. Разработаны энергетические методики определения жесткостей железобетонных стержней с учетом арматуры.
2. Выполненные расчеты показывают, что во всех стадиях напряженно-деформированного состояния зависимость приведенной жесткости от процента армирования линейна для отдельных значений . Для предельного состояния зависимости приведенной жесткости от процента армирования нелинейна для отдельных значений .
3. Как показали результаты исследования определение жесткости с учетом арматуры, величина приведенной жесткости по I-стадии напряженно-деформированного состояния всегда больше, чем с начальным модулем. Величина приведенной жесткости по II-стадии напряженно-деформированного состояния соответствует жесткости с начальным модулем при проценте армирования . Величина приведенной жесткости по III-стадии напряженно-деформированного состояния соответствует жесткости с начальным модулем при проценте армирования .
4. Получено аналитическое решение с помощью преобразования Фурье для систем с конечными степенями свободы. При этом разработана программа на языке «TBASIC», которая позволяет решить задачи определения перемещения железобетонных конструкции при гармоническом воздействии аналитическом методом.
5. В символах MATLAB разработана программа, которая позволяет решить задачи определения перемещения железобетонных конструкции при гармоническом воздействии.
6. Исследование перемещений балки при гармоническом воздействии, показали, что при динамическом воздействии амплитуды перемещений могут быть как больше, чем в балке без трещин, так и меньше. Приведенный пример (глава 3) показывает, что наличие трещин оказывает заметное влияние на перемещения балки и, следовательно, должно учитываться.
7. Приведен численный расчет здания на сейсмическое воздействие с учетом арматуры. Анализ результатов расчета показывает, что амплитуды колебаний, полученные с начальным модулем упругости и амплитуды колебаний, полученные с приведенными жесткостями для первой стадии напряженно-деформированного состояния отличаются друг от друга незначительно. Для второй стадии напряженно-деформированного состояния имеют место значительные расхождения, что свидетельствует о необходимости учета арматуры, особенно при динамическом расчете железобетонных конструкции при сейсмических нагрузках.
8. Были исследованы вопросы учета влияния включения связей. Результаты исследований показывают, что влияние включающихся связей на перемещения высоких зданий при сейсмических воздействиях незначительно, особенно, если они расположены на нижних этажах.
9. Системы с включающимися связями также не всегда эффективны. Результат существенно зависит не только от конструкции, но и от воздействия.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих научных работах
1. Масленников А. М. Определение жесткости железобетонных стержней энергетическим методом [Текст] / Масленников А. М., Ончири Р.О // 64-я Науч. конф. профессоров, преподавателей, науч. работников, инженеров и аспирантов ун-та: докл. / С.-Петерб. гос. архитектур. - строит. ун-т., СПБ., 2007. ч.1. С. 107-111.
2. Масленников А. М. Колебания железобетонной балки при наличии трещин [Текст] / Масленников А. М., Ончири Р.О // Известия ОРЕЛГТУ Научный журнал № 2/14(530) 2007(апрель-июнь). С. 83-85.
3. Масленников А. М. Непосредственный учет арматуры при колебании железобетонных стержней [Текст] / Масленников А. М., Ончири Р.О // 60-я Междунар. науч. конф. молодых ученых: сб. докл. / С.-Петерб. гос. архитектур. - строит. ун-т., СПБ., 2007. (в печати).
4.Ончири Р.О. Реализация вариационного метода к расчету железобетонных конструкций [Текст] / Ончири Р.О, Масленников А. М. // Актуальные проблемы современного строительства: 59-я Междунар. науч. конф. молодых ученых: сб. докл. / С.-Петерб. гос. архитектур. - строит. ун-т., СПБ., 2006. ч.1. С. 71-73.
5. Ончири Р.О. Вариационное моделирование железобетонных балок [Текст] / Ончири Р.О, Масленников А. М. // Азиатский журнал гражданского строительство. 2007. Vol.8. № 2. С. 175-182. (на англ. языке).