Работа железобетонных цилиндрических плит в трехосном напряженном состоянии

Введение. В данной работе приводятся результаты экспериментально-теоретических исследований железобетонных цилиндрических элементов в трехосном напряженном состоянии.

Цель. Основной задачей данной работы явился анализ экспериментальных данных о влиянии различных конструктивных и силовых факторов на напряженно-деформированное состояние предварительно напряженных железобетонных элементов в трехосном напряженном состоянии на всех стадиях их работы, а также разработка методики их расчета.

Материалы и методы. Использованы материалы ранее выполненных экспериментальных исследований на предварительно напряженных железобетонных образцах цилиндрической формы с навитой по боковой поверхности напряженной проволочной арматурой. Расчеты выполнены методом конечных элементов в физически нелинейной постановке с использованием программного комплекса ATENA.

Результаты. Выполнен анализ экспериментальных данных влияния на несущую способность цилиндрических образцов соотношения их геометрических размеров, прочности бетона, степени бокового обжатия. Рассмотрены особенности характера деформирования под нагрузкой образцов в обойме, поведения при многократном повторном нагружении. Выполнено расчетное конечно-элементное моделирование работы трехосно нагруженных цилиндрических плит на всех стадиях вплоть до разрушения, приведены полученные результаты и сопоставление с экспериментальными данными.

Выводы. Определены рекомендуемые значения геометрических и силовых параметров, обеспечивающие наиболее рациональные конструктивные решения толстых плит, работающих в условиях трехосного напряженного состояния. Разработана методика расчета таких конструкций.

1. ГОСТ 7348-55. Проволока из углеродистой стали для армирования предварительно напряженных железобетонных конструкций. Технические условия. Москва: Госстандарт СССР, 1955.

2. Браиловский М.И., Астрова Т.И. Экспериментальное исследование элементов железобетонных станин цилиндрической формы для кузнечно-прессовых машин и другого оборудования. В: Применение железобетона в машиностроении. Москва: Издательство Машиностроение, 1964.

3. Červenka V., Jendele L., Červenka J. ATENA Program Documentation. Part 1. Theory. Part 3–2 Example Manual. Prague, 2021.

4. Людковский И.Г. Основы расчета и конструирования опытных железобетонных конструкций (несущие элементы машин, высоконапорные сосуды) [диссертация]. Москва, 1968.

5. Каранфилов Т.С. Выносливость и деформативность при воздействии многократно повторной нагрузки. В: Труды Гидропроекта. № 13. Москва: Энергия, 1966.

6. Каранфилов Т.С., Волков Ю.С. Работа железобетонных конструкций на многократно повторную нагрузку. В: Применение железобетона в машиностроении. Москва: Издательство Машиностроение, 1964.

7. Каранфилов Т.С. Волков Ю.С. Расчет сопротивления бетона на выносливость. ЦИНИС, реферативный сборник. 1970. № 1.

8. Карпухин Н.С. Исследование выносливости железобетонных балок при воздействии многократно приложенной нагрузки // <i>Труды МИИТ.</i> Вып. 152. Москва: Трансжелдориздат, 1962.

9. Карпухин Н.С. Исследование выносливости бетона под воздействием многократно приложенной растягивающей нагрузки // <i>Труды МИИТ</i>. Вып. 153. Москва: Трансжелдориздат, 1963.

10. Берг О.Я. О выносливости железобетонных конструкций // Труды ЦНИИС. Вып. 36. Москва: Трансжелдориздат, 1960.

11. Берг О.Я. Физические основы теории прочности бетона и железобетона. Москва: Госстройиздат, 1962. 96 с.