Моделирование напряженно-деформированного состояния конструкции во времени
Наиболее распространенный строительный материал — бетон — обладает ползучестью. Ползучесть бетона обусловливает изменение напряженно-деформированного состояния железобетонной конструкции во времени, даже если внешняя нагрузка не претерпевает особых изменений: ощутимый рост деформаций; перераспределение усилий между различно нагруженными элементами; перераспределение усилий между бетоном… Читать ещё >
Моделирование напряженно-деформированного состояния конструкции во времени (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Наиболее распространенный строительный материал — бетон — обладает ползучестью. Ползучесть бетона обусловливает изменение напряженно-деформированного состояния железобетонной конструкции во времени, даже если внешняя нагрузка не претерпевает особых изменений: ощутимый рост деформаций; перераспределение усилий между различно нагруженными элементами; перераспределение усилий между бетоном и арматурой в сечениях элементов.
Рис. 17.25.
Программные комплексы, в которых реализованы методы учета ползучести бетона, позволяют моделировать такие процессы.
Примером такого моделирования является расчет железобетонной многоэтажной двухпролетной рамы, приведенной на рис. 17.25. Условно раму можно рассматривать как фрагмент п ростран ствен, но го жел езобето н н ого монолитного каркаса здания. Ригели представляют собой вырезанные полосы перекрытий шириной 6 м и толщиной 0,2 м. Сечение колонн — прямоугольное, 40×60 см, длительная нагрузка на ригели — 30 кН/м.
Результаты расчета приведены в табл. 17.2.
Анализируя результаты, приведенные в табл. 17.2, можно судить о некотором перераспределении усилий и значительном увеличении деформаций по сравнению с упругим.
Таблица 17.2
Усилия и перемещения в сечениях элементов рамы
Упругий расчет. | Нелинейный расчет с ползучестью. | ||||
суток. | суток. | суток. | суток. | ||
Нормальная сила N в средней колонне I этажа, кН. | — 3605,7. | — 3445,4. | — 3350,6. | — 3333,3. | — 3329,7. |
Нормальная сила Л' в крайней колонне I этажа, кН. | — 2028,4. | — 2119,8. | — 2167.1. | — 2175,8. | — 2177,6. |
Момент М в ригеле (опорное сечение), кН • м. | — 164,4. | — 141,8. | — 124,5. | — 121,4. | — 120,7. |
Момент М в ригеле (пролетное сечение), кН • м. | 111,7. | 165,3. | 175,6. | 175,9. | |
Перемещение верха средней колонны 2, мм. | — 17,27. | — 39,6. | — 48,27. | — 49,86. | — 50,19. |
расчетом. Так, нормальная сила в средней наиболее нагруженной колонне (3605,7 кН) с течением времени уменьшится до 3329,7 кН, перераспределяясь на менее нагруженные крайние колонны. Опорный момент в ригеле (сечение А) также уменьшится, перераспределяясь на пролетное сечение В.
В ряде случаев значительное увеличение перемещений может оказаться решающим фактором в обеспечении живучести конструкции. Так, для пологих железобетонных оболочек увеличение перемещений уменьшает пологость оболочки, что может привести к значительному росту усилий. В этом смысле моделирование работы конструкций во времени и учет ползучести могут выявить важные факторы, влияющие на живучесть конструкции.