<<
>>

Результаты расчетов и экспериментов

Расчеты выполнялись в соответствии с методикой, описанной в п. 2.5, для половины симметричной конструкции. Устанавливалось r1 = 100. Загружение плит задавалось в виде силы, равномерно распределенной с интенсивностью q в границах квадратной площадки со стороной 0,25 м и направленной против оси Az.В качестве начального принималось состояние плиты под действием только собственных сил тяжести, которые, тем не менее, учитывались при тео­ретических исследованиях.

Исходя из этого условия, проводилось сопоставле­

ние полученных результатов расчетов и экспериментов по прогибам и относи­тельным деформациям.

Каждая из сформированных для расчета в STARK ES моделей включала 384 многослойных оболочечных конечных элемента прямоугольной формы, со­стоящих из 2 арматурных и 12 бетонных слоев. Сетки конечных элементов, ис­пользованные для расчетов с помощью предлагаемой вычислительной схемы, учитывали особенности структур армирования.

Для плит 800x600x55 мм значения qзадавались на числовом отрезке [11,1; 79,5] кПа с шагом 2,85 кПа. Модель плиты для разработанного алгоритма состояла из 369 конечных элементов, в том числе 173 стержневых элементов арматуры, 20 стержневых опорных элементов и 176 многослойных элементов бетона (рисунок 3.15). Обе расчетные программы позволили получить резуль-

Рисунок 3.15 - Конечноэлементная схема плиты толщиной 55 мм таты до q ≤ 70,95 кПа включительно. При дальнейшем возрастании нагрузки фиксировались условия нарушения несущей способности железобетонной пли­ты. Итерационный процесс предлагаемой методики при q ≤ 70,95 кПа практи­чески сходился за 300-500 итераций. Расположенные вблизи угла Aопорные узлы Uконечноэлементной системы (см. рисунок 3.15) получали положитель­ные перемещения по оси Az,что показывает отрыв в этой области плиты от опорного контура.

Другие опорные узлы получили малые отрицательные пере-

мещения, указывающие на условие сжатия контактных вертикальных связей. В ходе эксперимента соответственно наблюдался отрыв опорных граней плиты вблизи углов А и С (см. рисунок 3.1). Отличие расчетных длин участков отрыва от экспериментальных составило для всех образцов не более 19 % на кромке ACи 7 % - на кромках AF, CD.Сопоставление расчетных и экспериментальных значений прогибов δΕточки E,а также относительных деформаций ε4, ⅞ по тензорезисторам T4, T8 приведено на рисунках 3.16 и 3.17.

Рисунок 3.16 - Прогибы плиты в точке E

Рисунок 3.17 - Относительные линейные деформации тензорезисторов T4 (а) и T8 (б) плиты толщиной 55 мм

Для интенсивности qна отрезке [11,1; 53,85] кПа значения δE, вычислен­ные с помощью предлагаемой методики, отличались не более чем на 12 % от соответствующих результатов расчета в STARK ES (см. рисунок 3.16). Макси­мальное отличие для этих нагрузок по величине δEот среднего эксперимен­тального прогиба для трех образцов в комплексе STARK ES составляет 22 %, а в предлагаемом алгоритме - 23 %. При 56,7 ≤ q ≤ 65,25 кПа расхождения по­лучились 29 и 17 % соответственно. Для нагрузки q=68,1 кПа прогиб δE , полу­ченный в STARK ES, отличается на 44 % от среднего экспериментального, в разработанном алгоритме - на 14 %. При нагрузке q=70,95 кПа эти отличия составляют 90 и 6 % соответственно. То есть в целом предлагаемый алгоритм дал возможность существенно приблизить расчетные значения к средним экс­периментальным по сравнению с комплексом STARK ES 2016.

Полученные с помощью предлагаемого алгоритма значения ε4(см. рису­нок 3.17, а) для qна отрезке [25,35; 51,0] кПа не более чем на 23 % отличались от экспериментальных, а значения ε8(см.

рисунок 3.17,б) - не более чем на 24 %. При дальнейшем росте нагрузки расхождение теоретических и экспе­риментальных данных по деформациям увеличивалось. Это связано с ростом неоднородности полей напряжений вследствие образования трещин, которые начинали наблюдаться при q > 51,0 кПа. В целом при 25,35 ≤ q ≤ 51,0 по всем тензорезисторам относительные расчетные деформации, превышающие 3?10-5, расходились с экспериментальными значениями этих величин не более чем на 24 %.

Для плит 800x600x80 мм испытывалось 5 образцов. Конечноэлементная модель плиты в предлагаемом алгоритме состояла из 92 стержневых элементов арматуры, 28 стержневых опорных элементов и 352 многослойных элементов бетона (рисунок 3.18). Значения qзадавались в пределах [6,28; 16,33] кПа с ша­гом 0,635 кПа. Отмеченные на рисунке 3.18 узлы Uприобретали положитель­ные перемещения в направлении оси z, в то время как остальные узлы опорного контура практически сохраняли свое положение по вертикали. Факт отрыва опорных участков в углах А и С (см. рисунок 3.1) фиксировался также и в ис­пытаниях. На рисунке 3.19 приведены значения прогибов, полученные при про­ведении серии экспериментов.

На рисунке 3.20 представлено сопоставление средних экспериментальных прогибов плит с результатами моделирования деформаций в разработанных процедурах и программном комплексе STARK ES 2016. Полученные с помо­щью предлагаемого алгоритма величины прогибов для q < 12,56 кПа отличают­ся от средних экспериментальных значений менее чем на 15 %, с использовани­ем STARK ES - на 9 %. Для 12,56

<< | >>
Источник: Муймаров Кирилл Викторович. ОПТИМИЗАЦИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ С ВЫБОРОМ СТРУКТУР АРМИРОВАНИЯ. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Брянск - 2019. 2019

Еще по теме Результаты расчетов и экспериментов:

  1. Результаты расчетов и экспериментов
  2. 60. Безналичные расчёты по инкассо.
  3. ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ АЛГОРИТМОВ РАСЧЕТА ПЛИТ
  4. 57. Платежное поручение как форма безналичных расчетов.
  5. 59. Безналичные расчеты чеками.
  6. 58. Аккредитив как форма безналичных расчетов.
  7. РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ
  8. РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ С ОДНОСТОРОННИМИ ОПОРНЫМИ СВЯЗЯМИ
  9. Расчет железобетонных конструкций методом конечных элементов
  10. Расчет пластинок в виде частей круга методом масштабирования
  11. 2.1 Расчет индикатрис диффузионного отражения и рассеяния света поверхностями кристалла с известным микрорельефом с помощью метода геометрооптического приближения.
  12. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО РАСЧЕТУ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ
  13. ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА РАСЧЕТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ФИЗИЧЕСКИ НЕЛИНЕЙНОЙ ПОСТАНОВКЕ
  14. III ПРИМЕНЕНИЕ МИКФ К РАСЧЕТУ ПЛАСТИНОК С КРИВОЛИНЕЙНЫМИ УЧАСТКАМИ КОНТУРА
  15. Ход и результаты опытно-экспериментальной работы
  16. ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПО РАСЧЕТАМ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ И МЕТОДАМ ОПТИМИЗАЦИИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
  17. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
  18. Личностные результаты обучения в современной педагогической теории и школьной практике