Номер части:
Журнал
ISSN: 2411-6467 (Print)
ISSN: 2413-9335 (Online)
Статьи, опубликованные в журнале, представляется читателям на условиях свободной лицензии CC BY-ND

УРАВНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ БЕТОНА НА ОСНОВЕ ФУНКЦИЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ



Науки и перечень статей вошедших в журнал:
DOI:
Дата публикации статьи в журнале:
Название журнала: Евразийский Союз Ученых, Выпуск: , Том: , Страницы в выпуске: -
Автор:
, ,
Автор:
, ,
Автор:
, ,
Анотация:
Ключевые слова:                              
Данные для цитирования: . УРАВНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ БЕТОНА НА ОСНОВЕ ФУНКЦИЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ // Евразийский Союз Ученых. Технические науки. ; ():-.

Определяя состояние бетона как термодинамической системы параметры состояния можно принять аналогично механическим равновесным системам [4, с.148]. Состояние разрушения определяется фиксированными значениями термодинамических потенциалов (энтальпия, энтропия и т.д.) [5, с.162], и соответствует максимальным напряжениям на диаграмме «σ-ε» (рис.1, точка 2). Другими очевидными состояниями являются нулевое напряжённо- деформированное состояние и максимальное значение напряжений в бетоне σ=R и ε=εR.

УРАВНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ БЕТОНА НА ОСНОВЕ ФУНКЦИЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ

Рисунок 1. Диаграммы деформирования бетона при кратковременном (Iи длительном (II) нагружении: 1-е – нулевое напряжённо-деформированное состояние, 2-е  — точка максимума напряжений, 3-е – точка максимума деформаций.

 

Кривые расходятся тем больше, чем выше уровень напряжений, тем сильнее выражены реологические свойства материала и нелинейность деформирования при различных режимах испытаний, каждому из них соответствует отличная от других, диаграмма «σ-ε».  При построении таких диаграмм, как правило, используется эталонная диаграмма сжатого бетона «σ-ε» для кратковременного нагружения [7, с.530]. Функция нелинейности учитывает нелинейность деформирования бетона [6, c. 352], а запаздывающие деформации ползучести учитывают реологические свойства[1,с.48] [2, с.26] [3, с.19]. На основании определенных функций нелинейности и мер деформаций построение уравнения механического состояния для описания связи напряжений и деформаций в бетоне при определенном режиме нагружения используется связь между напряжениями и деформациями в усредненной форме

УРАВНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ БЕТОНА НА ОСНОВЕ ФУНКЦИЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ

Тогда (1) можно записать

УРАВНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ БЕТОНА НА ОСНОВЕ ФУНКЦИЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ

В единичном объёме бетонного образца примем в качестве потенциала количество потенциальной энергии деформирования

УРАВНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ БЕТОНА НА ОСНОВЕ ФУНКЦИЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ

Приняв условие (8) для состояния точки 2 имеем

УРАВНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ БЕТОНА НА ОСНОВЕ ФУНКЦИЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ

Исходя из вышеизложенного, следуют выводы:

— для обратимых термодинамических процессов как параметр состояния оптимально принимать отношение

                  ;                                                                                          (17)

— трансформация состояния точек на диаграмме «σ-ε» сжатия бетона  из кратковременного нагружения в соответствующее длительное нагружение происходит по следующему правилу

              .                                                    (18)

Эти утверждения вытекают из принятого положения об одинаковых исходных функций нелинейности мгновенных и запаздывающих деформаций.

Если подставить в (3) значение «k» по (6) и «m» по (14) и «ε» по (18) получим

УРАВНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ БЕТОНА НА ОСНОВЕ ФУНКЦИЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ

Относительно к эталонной прочности бетона Rb.кр (28) запись (23) будет иметь вид

        ,                                                                (24)

где для учета нарастания кратковременной прочности бетона во времени, длительности и режима действия напряжений, принят коэффициент надёжности

                                                                             (25)

Здесь Rb – кратковременная призменная прочность бетона в возрасте 28 суток; Rb..кр.(t) – то же в возрасте t суток.

Критериальные напряжения при кратковременном испытании (t0=t) из (19) с учётом (22)

УРАВНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ БЕТОНА НА ОСНОВЕ ФУНКЦИЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ

В заключение нужно отметить, что и  можно рассматривать как вариант параметра состояния, для равновесных процессов деформирования как аналог σ(t). В связи с этим, уравнение механического состояния бетона представлено в параметрическом виде

УРАВНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ БЕТОНА НА ОСНОВЕ ФУНКЦИЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ

При кратковременном нагружении решение задач по учету ползучести можно получить из данного подхода по правилу

УРАВНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ БЕТОНА НА ОСНОВЕ ФУНКЦИЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ

Как видим, для различных режимов нагружения, зависимость «σ-ε» для сжатого бетона описывается выражением (19), а максимальное значение напряжений на восходящей ветви диаграммы «σ-ε» описывается выражением (23).

 

Список литературы

  1. Берлинов М.В. Расчет конструкций каркаса зданий при динамических воздействиях от промышленного оборудования // Промышленное и гражданское строительство. 2004. № 6. С. 48-49.
  2. Берлинов М.В. Учет энергопоглощения железобетонных конструкций в условиях нелинейного трехмерного деформирования // Бетон и железобетон. 2006. № 6. С. 26-29.
  3. Берлинов М.В. О расчете железобетонных конструкций при трехмерном динамическом деформировании // Бетон и железобетон. 2004. №6. С.19-22.
  4. Берлинова М.Н., Берлинов М.В., Творогов А.В. К вопросу обеспечения прочности бетона методом термодинамики // Научное обозрение. 2015. №22. С. 148-153.
  5. Берлинова М.Н., Берлинов М.В., Творогов А.В. Энтропийный критерий прочности бетона в строительных конструкциях // Научное обозрение. 2015. №22. С. 162-165.
  6. Берлинов М.В., Воронкова М.Г., Гапов О.Л., Еремин Э.А. Использование метода конечных элементов при расчете железобетонных конструкций с учетом нелинейности и реологии деформирования // Естественные и технические науки. 2014. № 9-10 (77).С. 352-354.
  7. Берлинова М.Н., Творогов А.В. Режимная прочность бетона в строительных конструкциях // Естественные и технические науки. 2015. № 6 (84). С. 530-532.[schema type=»book» name=»УРАВНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ БЕТОНА НА ОСНОВЕ ФУНКЦИЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ » description=»В данной статье рассмотрен подход к вопросу оценки уровня напряженного состояния и процесса развития деформаций в бетоне с учетом реологических свойств и нелинейности деформирования. Показана связь экспериментальной зависимости напряжений и деформаций в сжатом бетоне от возраста и режима нагружения.» author=»Берлинов Михаил Васильевич, Берлинова Марина Николаевна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2016-12-27″ edition=»euroasia-science.ru_26-27.02.2016_2(23)» ebook=»yes» ]
Список литературы:


Записи созданы 9819

Похожие записи

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх