Раціоналізація параметрів циліндричної мостової опори (теоретичні основи)

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.32347/2522-4182.3.2018.3-16

Ключові слова:

Сітчаста обойма, шпангоути, діаграма деформування матеріалу, щільність потенційної енергії деформацій, критерій граничного стану, параметр Лоде-Надаї

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.

Посилання

Шмуклер В.С. Раціональні конструкції сталебетонних мостових опор. / В.С. Шмуклер, О.О. Петрова, О.В. Синьковська // Науковий вісник будівництва. - Х .: ХНУБА, ХОТВ АБУ, 2013. - вип. 74. - стор. 148-156.

Рекач В.Г. Керівництво до вирішення задач з теорії пружності. - М.: Вища школа, 1966. - 224 с.

Жемочкін Б.Н. Теорія пружності. - М.: Державне видавництво літератури з будівництва та архітектури, 1957. - 256 с.

Тимошенко С.П. Опір матеріалів. - М.: Наука, 1965. - Том I - 364с.

Азаров А.В. Континуальна модель композитних сітчастих оболонок, утворених системою спіральних ребер. // Композити і наноструктури. - М.: 2015. - Том 7.- №3. - стор. 151 - 161.

Єгоров А.В. Чисельно-аналітичний метод розрахунку металокомпозитного циліндричного балона тиску. / А.В. Єгоров, А.В. Азаров // Електронний журнал праці «МАІ». - 2014. - вип. 73. - стор. 1-16.

Шмуклер В.С. Нові енергетичні принципи раціоналізації конструкцій. // Збірник наукових праць Українського державного університету залізничного транспорту. - Х .: 2017 - вип. 167 - стор. 54-70.

Шмуклер В.С. Чисельні та експериментальні методи раціонального проектування і зведення конструктивних систем /В.М. Бабаєв, С.О. Бугаевский, С.М. Євеель, І.Д. Євзеров, А.І. Лантух-Лященко, В.В. Шеветовський, А.В. Шимановський, В.С. Шмуклер // Київ: Вид. «Сталь», 2017. - 404 с.

Філін А.П. Прикладна механіка твердого деформованого тіла. Т.1 - М .: Вид. «Наука», 1975. - 832 с.

Малінін М.М. Прикладна теорія пластичності та повзучості. - М .: Машинобудування, 1968. - 400 с.

EN 1992-1-1:2004. Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings. – 227 р.

Васильков Г.В. Еволюційна теорія життєвого циклу механічних систем. Теорія споруд. - М .: Вид. ЛКИ, 2008. - 320 с.

Гольденблат І.І. Критерії міцності і пластичності конструкційних матеріалів / І.І. Гольденблат, В.А. Копнов // М., Машинобудування, 1968. - 192 с.

Shmukler V.S., Evolutionist approach in rationalization of building structures. / ISEC-03 Third International structural Engineering

##submission.downloads##