Исследование железобетонных внецентренно сжатых элементов с учетом неупругих деформаций бетона
Аннотация
Ключевые слова: МЕХАНИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА,
ДЕФОРМАТИВНОСТЬ БЕТОНА, ТЕОРИЯ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА,
РАСЧЕТ ВНЕЦЕНТРЕННО СЖАТЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ,
ЛИНЕЙНЫЙ И НЕЛИНЕЙНЫЙ РАСЧЕТ, РАСЧЕТНЫЕ ПРОГРАММНЫЕ
КОМПЛЕКСЫ.
Магистерская диссертация посвящена исследованию работы
внецентренно сжатых железобетонных элементов и оценки влияния на их
расчет неупругих деформаций бетона и арматуры (на примере пятиэтажной
железобетонной колонны).
Структура и объем работы:
Выпускная квалификационная робота состоит из введения, трех глав с
выводами по каждой и заключения. Работа содержит: 114 страниц текстовой
части, 81 рисунок, 9 таблиц, 57 формул, библиографический список из 26
источников, 1 приложение на 8 страницах.
Содержание глав диссертации:
Во Введении поднят вопрос актуальности темы, названы объект и
предмет исследования, поставлены цель и задачи исследования, приведено
описание научной новизны и теоретической значимости.
В 1-й главе на основании анализа и обработки отечественной и
иностранной литературы можно сделать вывод о существовании различных
теорий прочности бетона, часть из которых используется в рассматриваемых
в данной работе расчетных программных комплексах: Lira и ANSYS.
Во 2-й главе верифицированы модели материалов, применяемые в ПК
ANSYS для моделирования бетона. По результатам сравнительного анализа
диаграмм состояния сжатого бетона, полученных в ходе расчетов в ПК ANSYS
при моделировании одноосного НДС куба, с диаграммами, приведенными в
СП63.13330.2012, а также с учетом лабораторных исследований аналогичного
моделируемому в ПК образца, был произведен выбор модели материала, применяемой в третьей главе для моделирования бетона при расчете
внецентренно сжатой железобетонной колонны в ПК ANSYS. Принята к
использованию нелинейная модель материала Друкера-Прагера,
адаптированная под бетон (Drucker-Prager Concrete), с линейным законом
разупрочнения.
В 3-й главе произведена проверка несущей способности внецентренно
сжатой железобетонной колонны с заданным армированием в соответствии с
нормативной документацией (расчет по недеформированной схеме по
предельным усилиям). Выполнен линейный, включая расчет с понижением
жесткостей элементов с помощью условных обобщенных коэффициентов по
СП52-103-2007), и нелинейный (с учетом геометрической и физической
нелинейности) расчет данной конструкции в ПК Lira. Выполнен расчет
аналогичной конструкции в ПК ANSYS. Произведен анализ и сравнение
полученных результатов расчета. Расчет конструкций по предельным усилиям
в соответствии с СП63.13330.2012 выполняется в запас прочности. Учет
нелинейности при проектировании железобетонных конструкций дает более
экономичный расход арматуры. Расчет внецентренно сжатых
железобетонных элементов с применением современных программных
комплексов позволяет определить истинные напряжения в арматуре и бетоне.
В Заключении приведены основные выводы по исследованию.
ДЕФОРМАТИВНОСТЬ БЕТОНА, ТЕОРИЯ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА,
РАСЧЕТ ВНЕЦЕНТРЕННО СЖАТЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ,
ЛИНЕЙНЫЙ И НЕЛИНЕЙНЫЙ РАСЧЕТ, РАСЧЕТНЫЕ ПРОГРАММНЫЕ
КОМПЛЕКСЫ.
Магистерская диссертация посвящена исследованию работы
внецентренно сжатых железобетонных элементов и оценки влияния на их
расчет неупругих деформаций бетона и арматуры (на примере пятиэтажной
железобетонной колонны).
Структура и объем работы:
Выпускная квалификационная робота состоит из введения, трех глав с
выводами по каждой и заключения. Работа содержит: 114 страниц текстовой
части, 81 рисунок, 9 таблиц, 57 формул, библиографический список из 26
источников, 1 приложение на 8 страницах.
Содержание глав диссертации:
Во Введении поднят вопрос актуальности темы, названы объект и
предмет исследования, поставлены цель и задачи исследования, приведено
описание научной новизны и теоретической значимости.
В 1-й главе на основании анализа и обработки отечественной и
иностранной литературы можно сделать вывод о существовании различных
теорий прочности бетона, часть из которых используется в рассматриваемых
в данной работе расчетных программных комплексах: Lira и ANSYS.
Во 2-й главе верифицированы модели материалов, применяемые в ПК
ANSYS для моделирования бетона. По результатам сравнительного анализа
диаграмм состояния сжатого бетона, полученных в ходе расчетов в ПК ANSYS
при моделировании одноосного НДС куба, с диаграммами, приведенными в
СП63.13330.2012, а также с учетом лабораторных исследований аналогичного
моделируемому в ПК образца, был произведен выбор модели материала, применяемой в третьей главе для моделирования бетона при расчете
внецентренно сжатой железобетонной колонны в ПК ANSYS. Принята к
использованию нелинейная модель материала Друкера-Прагера,
адаптированная под бетон (Drucker-Prager Concrete), с линейным законом
разупрочнения.
В 3-й главе произведена проверка несущей способности внецентренно
сжатой железобетонной колонны с заданным армированием в соответствии с
нормативной документацией (расчет по недеформированной схеме по
предельным усилиям). Выполнен линейный, включая расчет с понижением
жесткостей элементов с помощью условных обобщенных коэффициентов по
СП52-103-2007), и нелинейный (с учетом геометрической и физической
нелинейности) расчет данной конструкции в ПК Lira. Выполнен расчет
аналогичной конструкции в ПК ANSYS. Произведен анализ и сравнение
полученных результатов расчета. Расчет конструкций по предельным усилиям
в соответствии с СП63.13330.2012 выполняется в запас прочности. Учет
нелинейности при проектировании железобетонных конструкций дает более
экономичный расход арматуры. Расчет внецентренно сжатых
железобетонных элементов с применением современных программных
комплексов позволяет определить истинные напряжения в арматуре и бетоне.
В Заключении приведены основные выводы по исследованию.