Применение деформационной модели к расчету железобетонных конструкций, усиленных присоединением стальных элементов

ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1 Существующие методы усилений железобетонных конструкций и диаграммы деформирования материалов 7
1.1 Метод усиления предварительно-напряженными распорками 7
1.2 Метод усиления стальной обоймой 13
1.3 Диаграммы деформирования материалов 16
Вывод к первой главе 32
Глава 2 Методика расчета усиления железобетонной конструкции с применением нелинейной деформационной модели 33
Вывод ко второй главе 44
Глава 3 Проведение расчета по деформационной модели и анализ полученных результатов 45
3.1 Исходные данные 45
3.2 Расчеты по нелинейной деформационной модели 48
3.3 Сравнительный анализ полученных результатов 57
Вывод к третьей главе 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 64
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 65
Купить

Актуальность
В настоящее время широко развивается применение деформационной модели при проектировании конструкций из композита бетона и арматуры.
В современных строительных нормах прописан подход к расчету прочности, жесткости и стойкости к образованию трещин элементов из композита бетона и стальной арматуры с использованием нелинейной деформационной модели и диаграмм состояния материалов, то есть зависимости напряжений от относительных деформаций.
Учет в расчете железобетонных конструкций диаграмм деформирования составляющих ее материалов, к которым применяются математические зависимости, позволяют учесть все физические закономерности совместной работы железобетонной конструкции в целом, описать процесс деформирования непрерывной кривой, получить соотношение между опытными и расчетными данными, и применить полученную аналитическую зависимость при составлении алгоритмов, нацеленных на разработку усиления конструкций с применением средств вычислительной техники.
В 21 веке, ввиду развития теории композитного материала, всесторонне исследуется нелинейная деформационная модель расчета, основывающаяся на диаграммах деформирования материалов. Эти диаграммы зависят от свойства материалов, но не зависят от геометрии самой конструкции.
В работе предлагается развить широту применимости деформационной модели к расчету железобетонных конструкции из, усиленных присоединением стальных элементов, то есть горячекатаных равнополочных уголков.
Цель диссертационной работы - это разработка метода расчета железобетонной конструкции, усиленной присоединением стальных элементов (горячекатаных равнополочных уголков), на основе нелинейной деформационной модели.
Задачи магистерской диссертации:
Для реализации поставленной цели диссертационной работы необходимо решить следующие задачи:
• Анализ существующих способов усиления железобетонных конструкций и методик их расчета, диаграмм деформирования материалов (бетона, стальных элементов);
• Разработка алгоритма диаграммного расчета железобетонных конструкций, усиленных присоединением стальных элементов, его реализация при помощи вычислительной техники;
• Численная оценка результатов реализации диаграммного метода расчета усиливаемых железобетонных конструкций, с обоснованием достоверности полученных результатов.
Объект исследования - железобетонная конструкция, усиленная присоединением стальных элементов.
Предмет исследования - метод расчета железобетонных конструкций, усиленных присоединением стальных элементов.
Научная новизна исследований - заключается в осмысленной проработке алгоритма расчета усиления железобетонной конструкции с оценкой деформаций и напряжений на каждом элементарном участке поперечного сечения при различных усилиях.
Методы или методология проведения исследования
В состав исследований по теме работы входит «проектный» расчет.
Теоретическая, научная и практическая значимость полученных результатов.
Выполненный анализ в рамках исследования позволяет более точно представить работу и напряженное состояние усиливаемой конструкции.
Предложенный порядок алгоритма последовательного итерационного уточнения (приближения) получаемых расчетов позволяет уточнить результаты расчета конструкций из композита бетона и стальной арматуры еще во время проведения проектирования, а так же дать оценку характеристик прочности по факту материалов при поверочном расчете и осмотра в рамках проведения обследования.
Автором защищается алгоритм расчёта, в основе которого лежит нелинейная деформационная модель; который нацелен на проведение расчета усиления горячекатаными уголками из стали железобетонных конструкций с применением метода последовательного итерационного уточнения.
Апробация результатов исследования
Основные положения анализа в диссертационной работе представлены автором на конкурсе научных проектов студентов на финансовую помощь из бюджетных резервов Тольяттинского государственного университета в 2017 году.
Также автором диссертационной работы в период обучения в магистратуре опубликованы следующие научные статьи:
1) «Применение диаграммного метода расчета при усилении железобетонных элементов присоединением стальных элементов» в научном журнале Молодой ученый №10 в 2017 году;
2) «Расширенный порядок расчета усиления железобетонных элементов на основе деформационной модели» в научном журнале Молодой ученый №29 в 2017 году;
3) «Диаграммный метод расчета железобетонных конструкций, усиленных присоединением стальных элементов» в научном журнале НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: новое время №5 в 2017 году;
4) «Деформационная модель и ее применение в расчетах усиления конструкций» в рамках студенческих дней наук в ТГУ в 2017 году (в соавторстве);
5) «Метод расчета усиливаемых сжатых элементов по деформационной модели» в 2017 году в научном журнале Научное обозрение (в соавторстве с научным руководителем Тошиным Д.С.).
Структура и объем диссертационной работы
Работа включает в себя введение, три главы, список используемых источников из 45-ти позиций, включая 10 на английском языке.
Объем диссертационной работы:
• 70 страниц машинописного текста;
• 24 графических элемента;
• 5 таблиц.
Купить