Прочность фиброжелезобетонных конструкций в условиях кручения с изгибом - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наукРабота выполнена в ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» на кафедре железобетонных и каменных конструкций Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Официальные оппоненты: Белов Вячеслав Вячеславович, доктор технических наук, профессор, ОАО «Головной институт «ВНИПИЭТ», главный специалист по железобетонным конструкциям; Защита диссертации состоится «13 «декабря 2013 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 212.223.03 при ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 190005, г. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет».Проблема исследования железобетонных элементов, работающих на кручение с изгибом, в современной теории железобетона относится к одной из наиболее сложных и недостаточно изученных. Современная научная литература, посвященная исследованию железобетонных конструкций, практически не затрагивает проблемы совершенствования метода расчета элементов на кручение с изгибом. Действующие нормативные документы рекомендуют практическую методику расчета, базирующуюся на исследованиях, выполненных в 60-х годах 20 века. В таких сооружениях конструкции, как правило, испытывают сложное напряженное состояние, в том числе кручение с изгибом. Теоретическими основами работы стали исследования российских и зарубежных ученых, посвященных экспериментальным исследованиям и разработке методик расчетов железобетонных элементов, работающих в условиях сложных нагрузок и воздействий: О.К.Впервые получены экспериментальные данные по напряженно-деформированному состоянию и прочности фиброжелезобетонных элементов, подверженных совместному воздействию кручения с изгибом, на разработанной оригинальной экспериментальной установке Для изучения работы фиброжелезобетонных элементов, подверженных совместному воздействию кручения с изгибом, было изготовлено 36 образцов. Для проведения экспериментов на совместное воздействие кручения с изгибом разработана специальная экспериментальная установка, представленная на рис. Для моделирования работы фиброжелезобетонной конструкции, подверженной совместному воздействию кручения с изгибом, выполнен численный эксперимент в программных комплексах «SCAD» и «Лира», в том числе в нелинейной постановке. На основании выполненного анализа изополей главных растягивающих и сжимающих напряжений, полученных в программных комплексах SCAD и ЛИРА, а также с учетом направления главных площадок растягивающих и сжимающих напряжений составлена возможная «поверхность разрушения» фиброжелезобетонной балки (рис.Экспериментальные исследования показали, что использование фибрового армирования повышает эффективность работы фиброжелезобетонных конструкций в условиях кручения с изгибом, что обусловлено повышенной трещиностойкостью, жесткостью, прочностью, а также вязким характером разрушения конструкции. При введении в бетонную матрицу стальной фибры возрастает призменная прочность на сжатие и растяжение при изгибе. Экспериментальные исследования, впервые выполненные в данной работе, показали, что использование фибрового армирования повышает эффективность работы фиброжелезобетонных конструкций в условиях кручения с изгибом, в том числе создают предпосылки для использования арматуры повышенных классов. Результаты численных экспериментов, выполненные с использованием программных комплексов SCAD и Лира в том числе в нелинейной постановке, свидетельствуют об адекватности полученных результатов и возможности получения геометрически достоверной поверхности разрушения, используемой в практической методике расчета. При совместном воздействии на фиброжелезобетонный элемент изгибающих и крутящих моментов разрушение происходит с образованием геометрически сложной пространственной поверхности, образованной спиральной трещиной.