Автореферати та дисертаційні роботи
Permanent URI for this collectionhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/2995
Browse
2 results
Search Results
Item Деформаційно-силова модель опору бетону та залізобетону(Національний університет водного господарства та природокористування, 2018) Ромашко, Василь Миколайович; Бабич, Євгеній Михайлович; Національний університет водного господарства та природокористування; Дорофєєв, Віталій Степанович; Шмуклер, Валерій Самуїлович; Азізов, Талят НуредіновичЗапропоновано узагальнену деформаційно-силову модель опору бетонних та залізобетонних елементів силовим впливам, що побудована на діалектичній єдності діаграм їх реального стану з діаграмами деформування матеріалів. Вперше аналітичним шляхом отримано залежність M 1 / r , яка не тільки відтворює діаграму реального стану бетонних та залізобетонних елементів, але й за певних вихідних умов трансформується у діаграму стану і навіть у діаграму деформування бетону s с с . Отримано універсальну функцію граничних деформацій стиснутого бетону, яка разам з діаграмою стану та гіпотезою плоских перерізів дозволяє розкривати внутрішню статичну невизначеність залізобетонних елементів конструкцій. На базі виявлених загальних закономірностей нелінійної зміни жорсткості залізобетонних елементів конструкцій розроблена універсальна методика, що забезпечує повну методологічну єдність всіх розрахунків за граничними станами. Достовірність розробленої та запровадженої у практику проектування деформаційно-силової моделі підтверджена експериментально-статистичною оцінкою результатів розрахунку за граничними станами залізобетонних елементів, випробуваних вітчизняними та зарубіжними дослідниками. Предложена деформационно-силовая модель сопротивления железобетонных элементов силовым воздействиям, построенная на диалектическом единстве диаграмм их реального состояния с диаграммами деформирования материалов. Впервые получена аналитическая зависимость M 1 / r , которая воспроизводит диаграмму реального состояния железобетонных элементов, а при определенных условиях еще и трансформируется в диаграммы состояния и деформирования бетона s с с . Получена универсальная функция предельных деформаций сжатого бетона, позволяющая вместе с диаграммой состояния и гипотезой плоских сечений раскрывать внутреннюю статическую неопределимость железобетонных элементов конструкций. На основании общих закономерностей нелинейного изменения их жесткости разработана универсальная методика, обеспечивающая полное методологическое единство всех расчетов по предельным состояниям. Достоверность разработанной и внедренной в практику проектирования деформационно-силовой модели подтверждена экспериментально-статистической оценкой результатов расчета по предельным состояниям железобетонных элементов, испытанных отечественными и зарубежными исследователями. The dissertation is devoted to the development of a generalized deformation and force model of resistance and the most important provisions of the general deformation theory of concrete and reinforced concrete elements exposed to arbitrary bending, compression or stretching. The introduction identifies the relevance, purpose and objectives of the research, sets out the general characteristics, scientific novelty and practical significance of the work. The first chapter is devoted to the review of the development stages of the deformation theory of concrete and reinforced concrete elements, the thorough analysis of the current state of experimental and theoretical studies, related to the deformation models development. The direction of scientific research and solving ways of the most important tasks of dissertation work are outlined on its basis. In the second chapter, the most important provisions of the developed deformation and force model of concrete and reinforced concrete resistance, which are based on diagrams "moment-curvilinear" of the reinforced concrete elements real state, are described. For the first time continuum dependence M 1/ r is obtained in the analytical way on the basis of rigidity "nonlinearity" hypothesis and the possibility of its transformation into a concrete state diagram, laid down in the current Eurocode-2, was proved. It is demonstrated how a similar diagrams transformation in the deformation and strength model provides the disclosure of the internal static uncertainty of the reinforced concrete elements cross-section and the methodological unity of their calculations by the boundary states. A number of characteristic problems, the solution of which it is expedient to carry out with the use of state diagrams the "moment-curvilinear", are outlined. The application of the criteria for the limiting state of reinforced concrete elements is wellgrounded. The third chapter is devoted to the study of the most important laws concrete deformation in non-reinforced elements on the basis of the stiffness "nonlinearity" hypothesis. It is proved that the implementation of the latter with the help of a deformation module allows us to obtain a concrete state diagram laid in Eurocode-2. Critical deformations of compressed concrete for this diagram are proposed to be determined by elastic and plastic components. The application of the Fermat criterion to the state diagram the "moment-curvilinear" allowed to obtain dependence on the prediction of compressed concrete boundary deformations level. In the fourth chapter, the main provisions of the general theory of reinforced concrete elements deformation are considered in accordance with the accepted deformation and force model of their resistance. It is noted that the concrete deformation in reinforced concrete elements is close to or similar to its deformation in concrete analogues. However, due to reinforcement concrete in the section of such elements, even for their axial load, can work not only on the ascending, but also on the descending branches of the diagram of its state. A universal function is obtained for determining the level of concrete boundary deformations, depending on the heterogeneity degree of its deformation in the section and reinforced concrete element reinforcement parameters. The fifth chapter is devoted to the calculation of reinforced concrete elements normal sections at the boundary states of the first group. Appropriate dependencies were obtained for the calculation of plane bent and eccentric compressed elements; precise and approximate methods of oblique bending and oblique compressed elements calculating were developed for cases: full use of strength properties of all reinforcing rods; elastic deformation of all reinforcing rods; achievement of the yield strength only in the part of reinforcing rods and in the absence of such in others. The sixth chapter outlines the basic provisions for the calculation of reinforced concrete elements normal sections at the boundary states of the second group. Due to the state diagram the "moment-curvilinear", the deflections and the normal cracks opening width in the reinforced concrete elements are related to the most important parameters of their stress and strain state (including the parameters of reinforcement adhesion the with concrete) through the equations system of the deformed solid mechanics, which significantly improves efficiency appropriate calculations. The dependence on the coefficient determination, which takes into account the reinforcement profile according to the Rehm's criterion, is proposed. The seventh chapter presents the main tasks types in the calculation of reinforced concrete elements and briefly describes the sequence of their solution. The reliability of the developed methods for calculating reinforced concrete elements according to the deformation and force model of resistance is confirmed by experimental and statistical of the calculation results estimation of more than 360 elements, tested by domestic and foreign researchers.Item Наукові засади підвищення тріщиностійкості дорожнього цементного бетону(Національний університет "Львівська політехніка", 2009) Солодкий, Сергій ЙосифовичУ дисертаційній роботі наведено результати досліджень, спрямованих на розроблення теоретичних засад і технології одержання дорожніх бетонів підвищеної тріщиностійкості шляхом розкриття та реалізації закономірностей розвитку процесів структуроутворення бетонів, що забезпечують найвищі значення енерговитрат на його руйнування. Встановлено закономірності взаємозв’язку структури, міцності та тріщиностійкості з повністю рівноважними діаграмами деформування бетонів із штучно створеною тріщиною, які дали змогу якісно описати процеси руйнування бетонів і кількісно оцінити їх тріщиностійкість за силовими та енергетичними критеріями. Запропоновано поглиблений підхід до оцінювання та прогнозування тріщиностійкості бетону за енергетичним критерієм. В диссертационной работе приведены результаты исследований, направленные на разработку теоретических основ и технологии получения дорожных цементных бетонов повышенной трещиностойкости путем раскрытия и реализации закономерностей развития процессов структурообразования бетонов, которые обеспечивают наивысшие значения энергозатрат на их разрушение. На основе представлений про многоуровневую циклическую структуру разработана модель формирования трещиностойкости бетона в доэксплуатационной стадии, как совокупность факторов, которые в тесном взаимодействии обуславливают увеличение или уменьшение трещиностойкости бетона. Модель является основой нового подхода для проектирования состава дорожного бетона повышенной трещиностойкости. С позиций механики разрушения выявлены закономерности деформирования и разрушения бетонов дорожного назначения при изгибе с трещиной нормального отрыва. Развитие трещины рассматривается как непрерывный процесс ее распространения через разные структурные неоднородности от цементной матрицы через цементно-песчаный раствор и бетон. Установлены закономерности взаимосвязи структуры, прочности и трещиностойкости с полностью равновесными диаграммами деформирования бетонов с искусственно созданной трещиной, позволяющие качественно описать процессы деформирования и количественно оценить их трещиностойкость по силовым и энергетическим критериям. Предложено обобщенную функцию, которая описывает полностью равновесную диаграмму деформирования бетона. Интеграл функции соответствует общей работе разрушения бетона, а его удельный показатель (отношение к площади поперечного сечения бетонного элемента) предлагается в качестве интегральной энергетической характеристики бетона сопротивления разрушению – энергетический потенциал трещиностойкости. Для исследованных бетонов данный показатель составляет 140-300 Дж/м2. Экспериментальными исследованиями установлено, что значение критического прогиба бетонных элементов, которое на спадающей ветке диаграммы деформирования можно идентифицировать точкой, за которой начинается нестабильное развитие трещины, для мелкозернистых бетонов составляет (300-400).10-6 м, для тяжелых бетонов – (400-500).10-6 м. Достижение критического прогиба соответствует исчерпанию несущей способности бетонного элемента. Предложен критерий количественной оценки трещиностойкости бетона как отношение вязкости разрушения к прочности бетона на сжатие и четыре категории количественной оценки трещиностойкости для включения в нормативные документы при внедрении расчета состава бетона для конструкций определенного назначения. Разработан алгоритм расчета неоднородности критических коэффициентов интенсивности напряжений методами линеаризации и Монте-Карло. В результате статистического моделирования определены расчетные показатели характеристик трещиностойкости бетонов на основе цементов разных типов по вещественному составу в зависимости от уровня надежности, принятого при расчете конструкции. Установлено влияние технологических факторов на порказатели прочности, деформативности и трещиностойкости дорожных бетонов. На базе сформулированных научных основ и полученных экспериментальных результатов разработаны составы бетонов дорожного назначения повышенной трещиностойкости как интегрального показателя их качества. Предложена методика оценки трещиностойкости бетона на стадии проектирования состава, что дает возможность сравнивать конкурирующие варианты и объективно назначать их место в конструкции дорожной одежды. Определены физико-механические и строительно-технические свойства бетонов разработанных составов и показано, что по всем показателям качества они соответствуют требованиям нормативных документов. На основании теоретических и экспериментальных исследований проведена апробация разработанных дорожных бетонов повышенной трещиностойкости при строительстве конструктивных слоев дорожных одежд и приведены ее результаты. The doctoral thesis presents the research results, aimed at working out of theoretical fundamental principles and technology of the road concrete obtaining with the increased crack resistance by the way of finding out and realizing development mechanisms of concrete structuring processes that provide the highest values of energy consumption for the concrete failure. There have been determined mechanisms of the correlation of structure, strength and crack resistance with the fully equilibrium diagrams of concrete deformation with the artificially created crack which gave the possibility to provide the qualitative analysis to the processes of concrete failure as well as to carry out the quantitative estimation of their crack resistance according to the strength and energy criteria. A more detailed approach towards the estimation and prediction of the concrete crack resistance according to the energy criterion has been suggested. The research results have been tested in industrial conditions, the tested results assessment has been presented.