Раціоналізація параметрів циліндричної мостової опори (теоретичні основи)

Анотація

В статті розглянуто постановку та вирішення задачі міцності та стійкості бетонної опори, що має зовнішню сітчасту обойму, підкріплену арматурними кільцями (шпангоутами), та внутрішню порожнину. Визначені контактні напруження між бетонним ядром та металевою обоймою, які, в свою чергу, залежать від атрибутів власне обойми та кроку шпангоутів. Введений критерій раціоналізації, що базується на мінімізації потенційної енергії деформації. Для позначеної задачі варійованими параметрами є товщина просічно-витяжної сітки, розмір чарунки, крок шпангоутів.
Крім того, в рамках оговореної задачі також запропонований розвиток підходу при формуванні критерію граничного стану матеріалу, що по-різному опирається стиску, розтягу та зсуву (по типу бетонів). В основі підходу лежить уявлення діаграм матеріалу (прийнятих безпосередньо з експериментів) у вигляді полінома п'ятого ступеня. Коефіцієнти даного полінома виражені через загальноприйняті параметри напружено-деформованого стану, які, в свою чергу, можуть залежати від часу, температури і т.д. В якості критерію граничного стану прийнято граничне значення щільності енергії деформацій. При цьому, згадана щільність енергії деформації залежить від частинних її значень, підрахованих окремо для деформацій стиску, розтягу і зсуву. Крім того, критерій враховує характер напружено-деформованого стану шляхом введення в нього параметрів Лод-Надаї.
Як наслідок, для позначених класів бетонів побудовані граничні поверхні в координатах, що являють собою головні напруження. На додаток, надані рекомендації по визначенню нормованих значень щільності енергії деформації і позначений логіко-розрахунковий алгоритм обліку переходу від граничного стану в локальній області до загального колапсу конструкції.