Мироненко Ігор Миколайович. Реалізація моделі пластичності бетону у розрахунку залізобетонних конструкцій методом скінчених елементів

brief description

Мироненко Ігор Миколайович. Реалізація моделі пластичності бетону у розрахунку залізобетонних конструкцій методом скінчених елементів. : Дис... канд. наук: 05.23.01 2007

Мироненко І.М. Реалізація моделі пластичності бетону в розрахунку залізобетонних конструкцій методом скінчених елементів. Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.23.01 Будівельні конструкції, будівлі і споруди. Одеська державна академія будівництва та архітектури Міністерства освіти і науки України. Одеса, 2007 р.
Дисертація присвячена створенню моделі залізобетону, що враховує реальні властивості матеріалу на базі теорії течії бетону і реалізації цієї моделі за допомогою методу скінчених елементів для розрахунку плосконапруженних залізобетонних конструкцій.
Сформульований варіант асоційованої теорії течії бетону з деформаційним зміцненням, що дозволяє найбільш ефективно оцінити напружено-деформований стан бетонних і залізобетонних конструкцій в умовах складного напруженого стану.
Розроблена бібліотека неоднорідних комплексних скінчених елементів для моделювання роботи залізобетону. Приведені алгоритми і кроково-ітераційні процедури для реалізації нелінійної моделі бетону і залізобетону при розрахунку конструкцій МСЕ.
Виконана перевірка запропонованої методики шляхом зіставлення результатів розрахунків залізобетонних конструкцій з результатами розрахунків за нормативними документами і відомих дослідних даних. Аналіз зіставлення показав, що пропонована методика дає достатньо надійні і достовірні результати і може бути використана в реальному проектуванні залізобетонних конструкцій.

1. Сформульований варіант асоційованої теорії течії з деформаційним зміцненням, що враховує специфічні особливості деформування бетону дозволяє ефективно оцінити напружено-деформований стан бетонних і залізобетонних конструкцій в умовах складного напруженого стану.
2. У якості умови міцності бетону сформульовано п'ятипараметричний критерій, у якому вихідними даними є міцність бетону при одно- і двовісному стисненні-розтягуванні та при тривісному розтягуванні;
3. Побудована функція навантаження на базі умови міцності бетону при складному напруженому стані.
4. Визначені параметри зміцнення бетону через можливу роботу напружень на пластичних деформаціях з використанням діаграми його деформування.
5. Для моделювання роботи залізобетону розроблена бібліотека неоднорідних комплексних скінчених елементів, що моделює бетон і дискретні вставки у вигляді гнучких стрижнів, що моделюють роботу арматури. Жорсткості таких елементів визначаються у вигляді суми жорсткостей «матриці» (бетону) і «заповнювача» (арматури).
6. Сформульовані алгоритми і кроково-ітераційні процедури для реалізації нелінійної моделі бетону і залізобетону при розрахунку конструкцій МСЕ, що працюють при складному напруженому стані.
7. Сформульований загальний алгоритм обчислення матриці жорсткості скінченого залізобетонного елементу, як з тріщинами, так і без них. Дані рекомендації по врахуванню спільної роботи бетону і арматури у складі комплексного елементу на стадії після утворення тріщин.
8. Здійснені розрахунки реальних плосконапруженних залізобетонних конструкцій та встановлені нові теоретичні дані про дійсний характер їх напружено-деформованого стану.
9. Виконана перевірка запропонованої методики шляхом зіставлення результатів розрахунків залізобетонних конструкцій з результатами розрахунків за нормативними документами і відомих дослідних даних. Аналіз показав, що за допомогою запропонованого методу можна достатньо достовірно прогнозувати тріщиностійкість і жорсткість залізобетонних конструкцій на всіх етапах навантаження, аж до руйнування.
Таким чином, запропонована методика дає достатньо надійні і достовірні результати і може бути використана в реальному проектуванні залізобетонних конструкцій.