Основные направления в исследованиях структурной прочности бетона, страница 3

Г.С. Писаренко и А.А. Лебедев [57J указывают на то, что кри­терии прочности структурно-неоднородных материалов преизлагаются в предположении, что модель материала принимается сплошной, изотроп­ной, однородной (учитывается лишь наличие трещин). Анализ экспери­ментальных данных свидетельствует; ни одна из предложенных ранее теорий» предусматривающих не более двух констант материала, не может описать разрушения широкого класса материалов. 3 общей, тео­рии должно быть отражено несколько критериев разрушения.

Последнее объяснение представляется наиболее убедительным.

По-видимому, одной из главных причин успешной разработки .ос­нов теории прочности железобетона является выбор правильных пред­посылок. Некоторые из них с успехом могут быть приняты для разра­ботки теории прочности других искусственных конгломератных мате­риалов, а именно:

I. Только механические, а не какие-либо другие свойства.обус­ловливают поведение материала при действии механических сил и яв­ляются определяющими а формировании структуры,

2» Сложная структура материала предсташша з виде модели. При выборе структурно-механической, модели учитывается, что элементами рассматриваемой системы являются также сложные системы. Но степень лх сложности не имеет значения, поскольку для решения задачи важ­ны только свойства элемента, злиявдие на напряженно-деформирован­ное состояние рассматриваемой системы.

Так как формирование прочности сложной структуры связано с прочностью и дефсрмативностыо элементе в, т. 8. свойства элементов выразаются двумя качественными характеристиками, методы строитель­ной механики применимы для описания прочности только двухкомпонент-ной модели. Элементы структурной модели выбираются так, чтобы мог­ли быть выявлены основные связи 'юш овойства элементов, определяю­щие сопротивление модели действию нагрузки. Например» для расчета прочности железобетона принята двухкомпонеятная модель бетон -сталь. В результата анализа взаимодействия и характера разрушения структуры находятся свойства арматуры и бетона, формирующие проч­ность структуры» Эти свойства принимаются а качестве констант зс~ ходных материалов. Действие всех факторов (кроме механических св'сйств стали), от которых зависит прочность железобетона, прояв­ляется через механические свойства бетона, С использованием такого

34

моделирования получена удовлетворительная .методика расчета началь­ного модуля деформации бетона [Зб] .

Для расчета прочности бетона правомерно принять модель з ви­да двухкошонентной системы цементно-песчаный. раствор - крупный заполнитель. Действие всех факторов(кроме физико-механических свойств заполнителя), влияющее на прочность бетона, выражается в такой модели через механические свойства цементно-посчаного раст­вора. 3 свою очередь, находя прочность раствора, последний пред­ставляют моделью цементный камень - песок.

3.   Монолитность системы обусловлена равенством средних дефор­
маций элементов структурной модели во время нагруженяя. Только

..при этом условии сохраняется сцепление ые:щ$ элементами структур­но-механической модели и не нарушается ее сплошность. Исходя из равенства средних дефошаций элементов модели определяется соот­ношение средних напряжений в этих элементах. Допускаются только локальные нарушения сцепления межлу структурными элементами из-за различия механических свойств и особенностей физико-химических процессов тзердения вяжущих, т. э. образование дефектов возможно лишь з малых объемах.

4.  Механические свойства элементов структурно! модели vпроч­
ность и дефорштивность), являющиеся" константами исходных матесиа-
лов в расчете прочности системы, приши^лются усредненными; учиты­
вается нелинейность свойств элемента, содержащего цементный ка­
мень.

5.  Подобно тому, как это принято пгл расчете несущей, способно­
сти железобетона, когда рассматриваются условия разрушения и арма­
туры, а бетона, з основу расчета прочности бетона кладется состоя­
ние предельного равновесия обоих элементов структурной модели.
Указанные элементы - крупный заполнитель и цементно-песчаный. раст­
вор - имеют разные прочности и деформативные свойства. Следователь­
но, предельное состояние гложет наступить в любом из компонентов»
Поэтому в процессе построения расчетных схем и вывода расчетных
формул рассматриваются различные критерии разрушения даже для од­
ного вида структуры.Ь результате выявляется слабый элемент модели*

5. Характер напряженно-деформированного состояния и вид процес­
са разрушения бетона при нагружении устанавливаются эксперименталь­
ными исследованиями, которые дают информацию о появления и- распро­
странении треи^хн и других изменениях структуры, характера объемных
деформаций, поверхностях разрушения при действии нагрузки, об са­
новных элементах и связях, определяющих прочность материала.
_x-v                                                      35