2023-04-14 20:32:46
Динамические испытания строительных конструкций при кратковременном воздействии
Экспериментальная оценка работы конструкций при кратковременных динамических нагрузках большой интенсивности предполагает решение следующих задач:
- определение влияния скорости деформирования на прочностные и реологические свойства строительных материалов;
- исследование влияния параметров импульса нагрузки (длительность, форма, максимальное значение) на кинетику напряженно-деформированного состояния, перераспределение усилии при появлении и развитии неупругих деформаций, на трещиностойкость и несущую способность конструкции;
- исследование совместной работы конструктивных элементов сооружения и основания при импульсном воздействии.
Как показали результаты многочисленных лабораторных испытаний, прочностные и деформативные свойства строительных материалов существенным образом зависят от скорости нагружения. Прочность бетона может увеличиваться до 80% при возрастании скорости деформирования. Модуль упругости возрастает до 30%. Значительно, более чем в 2,5 раза, может возрасти трещиностойкость бетона при переходе от статического к импульсному нагружению. Точное значение соответствующих коэффициентов динамического упрочнения бетона зависит от структуры бетона, вида напряженного состояния и скорости нагружения.
При высоких скоростях нагружения изменяются прочностные и деформативные характеристики конструкционных сталей и сплавов. Так, для малоуглеродистой стали при скорости деформирования 10³ с(-1) предел текучести увеличивается приблизительно в 3 раза, а прочность возрастает на 40%. Для арматурных сталей увеличение временного сопротивления и предела текучести составляет соответственно 20 и 90%.
Менее изучены динамические прочностные и деформативные свойства каменных материалов, пластмасс и алюминиевых сплавов. Однако и для этих конструкционных материалов отмечается увеличение прочности и изменение диаграммы деформирования при переходе от статического к высокоскоростному деформированию.
Следует отметить, что учет влияния изменения прочностных и реологических свойств конструкционных материалов при высокоскоростном деформировании в расчетах на кратковременные динамические нагрузки позволяет получить существенную экономию материала. Объясняется это тем, что для однократных воздействий допускаются значительные пластические деформации, а именно до этой стадии работы материала отмечается улучшение его механических свойств.
Несмотря на существование общих подходов к методикам проведения натурных испытаний, каждый конкретный эксперимент всегда индивидуален. Повторить опыт в строгом и точном соблюдении всех деталей невозможно, да и не нужно, так как каждое новое испытание - это и новая более совершенная ступень в развитии методики, техники и объекта испытаний.
Подробные сведения по методике проведения статических и динамических испытаний, применяемых приборах, загрузочных приспособлениях, оценке результатов испытаний и т. п. приведены в следующей литературе:
• Рекомендации по испытанию и оценке прочности, жесткости и трещиностойкости опытных образцов железобетонных конструкций. - М., НИИЖБ Госстроя СССР, 1987.-36 с.
• Землянский А.А. Обследование и испытание зданий и сооружений. Учебное пособие. - М.: Изд-во АСВ, 2004. - 240 с.
• Обследование и испытание сооружений. Учеб, для вузов / О.В.Лужин, А.Б.Злочевский и др. Под ред. О.В. Лужина. - М.: Стройиздат, 1987. - 263 с.
Источник: Бедов А. И. и др. Оценка технического состояния оснований и строительных конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений.
336 views17:32
П
