Заметим, что критерии (7.4) - (7.7) используются не только для оценки прочности армированных конструкций, но и для подбора необходимого по прочности армирования. Для последних целей можно использовать исходные системы уравнений, из которых следуют критерии (7.4) - (7.7). Анализируя зависимости (7.4) - (7.7), можно видеть, что необходимое по прочности армирование зависит не только от нормальных компонент усилий и напряжений, но и в значительной степени от касательных компонент. Этот фактор зачастую игнорируется разработчиками программ, что приводит к заметным ошибкам при проектировании.
Нельзя не указать и на применение критериев прочности в расчетах конструкций методом предельного равновесия .
Применение кинематического метода предельного равновесия к расчету железобетонныхконструкций рассматривалось в работах А.А. Гвоздева, А. Р. Ржаницина, С.М. Крылова, Л.Н. Зайцева, Г.К. Хайдукова, В.В. Шугаева, Ю.В. Чиненкова и многих других. Статический метод применялся в работах М.И. Рейтмана, Н.И. Карпенко, A.M. Проценко, Б.Ю. Мирзабекяна.
Общие модели деформирования бетона
Бетон - физический нелинейный материал, причем его физическая нелинейность при многоосном напряженном состоянии проявляется на всех стадиях деформирования, увеличиваясь по мере приближения к выходу на предельную поверхность разрушения. Первоначальные попытки учесть нелинейность бетона делались на базе классических теорий пластичности - малых упругопластических деформаций А.А. Ильюшина и теории Прандтля — Рейса. Известно, что в этих теориях используются гипотезы об изотропии материала в процессе деформирования и об упругом изменении объема, пластические деформации развиваются только за счет изменений формы, обусловленной девиа-торными компонентами. Однако эти предпосылки не подтверждаются данными экспериментов. Так уже в ранней работе А.А. Гвоздева отмечается, что при невысоких уровнях напряжений объем бетона нелинейно уменьшается, а при напряжениях, близких к предельным, увеличивается также по нелинейному закону. Экспериментальное подтверждение этого эффекта дал А.В.Яшин]. Это явление получило название эффекта дилатации (разуплотнения, дилактации) и А.А. Гвоздев объяснил его появлением трещин отрыва. Н.И. Карпенко показал, что процесс появления и развития трещин отрыва носит направленный характер, что приводит к анизотропии материала. К настоящему времени можно выделить три направления в построении нелинейных связей между напряжениями и деформациями, в которых в той или иной форме учитываются указанные выше нелинейные свойства бетона:
1) На основе модифицированных предпосылок теории малых упругопластических деформаций;
2) На основе модели бетона как нелинейно деформируемого материала с приобретаемой ортотропией;
3) На основе модификации предпосылок теории течения.
В первом подходе гипотеза об изотропии материала сохраняется и эффект дилатации учитывается в среднем по объему (в виде образования равномерно рассеянных по объему трещин отрыва). Это направление заложено работами ГА. Гениева, в которых модуль материала является функцией его напряженного состояния и дополнительно вводится новая характеристика -модуль дилатации. В НИИЖБ эта теория существенно развита в работах А.В. Яшина и E.G. Лейтеса, которые на основе обработки большого числа экспериментальных данных получили аналитические функции для модуля дилатации и, кроме того, учли возможность прогрессирующего разрушения бетона путем учета ниспадающей ветви диаграммы деформирования материала .
Интересные предположения по развитию этого направления сделаны ЛИ. Козачевским, В.М. Кругловым и рядом других исследователей.
Приоритет развития второго направления принадлежит исследователям НИИЖБ. Еще А.А.Гвоздев, рассматривая теорию А.А. Ильюшина, основанную на постулате изотропии, высказал предположение, что в материале в процессе деформирования может развиваться деформационная анизотропия. Законченная ортотропная модельбетона (видимо, впервые в нашей стране) была разработана Н.И. Карпенко. Физические соотношения в этой модели записываются как для ортотропного материала с осями симметрии свойств, совпадающих с осями главных напряжений σ1 ,σ2, σ3 или деформацийε1, ε2, ε3. Три модуля и три коэффициента поперечной деформации
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.