ISSN 2304-6600 (Online)
ISSN 1997-0935 (Print)



Проектирование и конструирование строительных систем. Проблемы механики в строительстве

ОЦЕНКА РАЗБРОСА ПОТЕРЬ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ И УСИЛИЙ В АРМАТУРЕ ПРОЛЕТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

  • Агаева О.А. - Одесская государственная академия строительства и архитектуры (ОГАСА)
  • Карпюк В.М. - Одесская государственная академия строительства и архитектуры (ОГАСА)
DOI: 10.22227/1997-0935.2018.6.686-696
Страницы: 686-696
Предмет исследования: изучение потерь предварительного напряжения и усилий в арматуре пролетных железобетонных конструкций. Эти величины являются весьма неустойчивыми, с чем необходимо считаться при проектировании сооружений. Однако существующие нормативные документы учитывают возможные отклонения потерь и усилий в напрягаемой арматуре от их расчетных значений в достаточно общем виде. Поскольку каждый из видов потерь, согласно расчетным формулам, зависит от одного или нескольких случайных факторов, их следует рассматривать с вероятностной точки зрения. Цели: определение разброса различных потерь и действующих усилий в предварительно напряженной арматуре для выявления факторов, влияющих на его величину. Материалы и методы: использована нормативная методика расчета потерь напряжений и полученные в результате ранее проведенных исследований характеристики изменчивости физико-механических свойств бетона и арматуры. Законы распределения рассматриваемых параметров предполагались нормальными (закон Гаусса). Для вычисления коэффициентов вариации применялся метод статистических испытаний (метод Монте-Карло) и метод линеаризации (разложение в ряд Тейлора), которые были реализованы в программном комплексе MATLAB. Результаты: в процессе численного эксперимента были получены значения разброса потерь напряжений и усилий в арматуре для всех способов создания предварительного напряжения, предусмотренных действующими нормами проектирования. Установлено, что оба показателя существенно зависят от способа натяжения арматуры, ее вида и класса, а также от диаметра проволоки. Кроме того, на изменчивость вышеупомянутых характеристик влияет большое количество сопутствующих факторов, таких как завод-изготовитель, стабильность технологического процесса, квалификация обслуживающего персонала и т.д. Выводы: полученные данные рекомендуется использовать для определения достоверных значений прочности, деформативности и трещиностойкости пролетных железобетонных конструкций, а также при вероятностных расчетах, связанных с оценкой их надежности по различным предельным состояниям. В частности, описанная методика была применена при расчете надежности изгибаемых предварительно напряженных элементов с точки зрения прочности наклонных сечений.
Литература
  1. Байрамуков С.Х. Взаимное влияние потерь предварительного напряжения и способы их учета // Бетон и железобетон. 2001. № 2. С. 13-15.
  2. Байрамуков С.Х. Потери предварительного напряжения в элементах со смешанным армированием от усадки и ползучести бетона // Бетон и железобетон. 2000. № 6. С. 11-14.
  3. Застава М.М., Агаев А.А., Работин Ю.А. Регулирование расчетной надежности железобетонных конструкций. Одесса, 1996. 194 с.
  4. Застава М.М. Расчет железобетонных элементов при случайной переменной нагрузке с учетом изменчивости физико-механических характеристик бетона и арматуры : автореф. дис. … д-ра техн. наук. М., 1992. 43 с.
  5. Краснощеков Ю.В., Заполева М.Ю. Вероятностное проектирование конструкций по заданному уровню надежности // Вестник Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. 2015. Вып. 1 (41). С. 68-73.
  6. Перельмутер А.В. Развитие требований к безотказности сооружений // Вестник ТГАСУ. 2015. № 1. С. 81-101.
  7. Пічугін С.Ф. Розрахунок надійності будівельних конструкцій. Полтава : АСМІ, 2016. 520 с.
  8. Райзер В.Д. Оптимизация надежности конструкций с учетом фактора живучести // Строительная механика и расчет сооружений. 2015. № 1. С. 42-45.
  9. Уткин В.С., Соловьев С.А. Расчет надежности железобетонной балки на стадии эксплуатации по критерию длины трещины в бетоне // Вестник МГСУ. 2016. № 1. С. 68-79. DOI: 10.22227/1997-0935.2016.1.68-79
  10. Bucher C. Asymptotic sampling - a tool for efficient reliability computation in high dimensions // PAMM - Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics. 2015. No. 15. Pp. 549-550.
  11. Todinov M.T. Reliability and Risk Models: Setting Reliability Requirements. 2nd edition. Chichester : John Wiley & Sons, 2015. 456 p.
  12. Лантух-Лященко А.И. К определению класса последствий отказа мостов // Сучасні проблеми технічного регулювання у буд-ві. 2015. Вип. 1. С. 57-64.
  13. Усаковский С.Б. Оценка надежности конструкций с учетом неточности расчетного метода и неполноты исходной информации. Прикладные задачи на основе этой модели // Галузеве машинобудування, будівництво. 2015. Вип. 1 (43). С. 73-80.
  14. Чирков В.П. Основы вероятностного расчета ширины раскрытия трещин в железобетонных конструкциях // Строительная механика и расчет сооружений. 2006. № 5. С. 58-63.
  15. Чирков В.П. Прогнозирование трещиностойкости предварительно напряженных железобетонных балок с учетом фактора времени // Бетон и железобетон. 2001. № 2. С. 21-25.
  16. Wang C., Li Q.W., Ellingwood B.R. Bayesian Updating the Resistance Estimate of Existing Aging Bridges with Service Load History // Proceedings of the 6th Asian-Pacific Symposium on Structural Reliability and its Applications (28-30 May, 2016, Shanghai, China). Shanghai, 2016. Pp. 116-121.
  17. Saydam D., Frangopol D.M. Applicability of simple expressions for bridge system reliability assessment // Computers & Structures. 2013. Vols. 114-115. Pp. 59-71.
  18. Sýkora M., Holický M., Diamantidis D. Target reliability for existing civil engineering systems // Proceedings of the 2016 Second International Symposium on Stochastic Models in Reliability Engineering, Life Science and Operations Management (15-18 February, 2016, Beer Sheva, Israel). Washington, 2016. Pp. 109-114.
  19. Rakoczy A.M., Nowak A.S. Reliability-based sensitivity analysis for prestressed concrete girder bridges // PCI Journal. 2013. No. 58 (4). Pp. 81-92.
  20. Карпюк В.М., Агаева О.А. Регулирование расчетной надежности изгибаемых предварительно напряженных железобетонных элементов по прочности наклонных сечений // Проблеми та перспективи розвитку будівельного комплексу м. Одеси : збірка тез доповідей науково-практичної конференції (22-24 вересня, 2016, Одеса, Україна). Одеса, 2016. С. 110.
СКАЧАТЬ