Trumpalaike ir ilgalaike apkrovomis veikiamų gelžbetoninių elementų netiesinė skaitinė analizė

Abstract

Gelžbetoninių elementų pleišėjimas priklauso nuo medžiagų fizikinių savybių, ilgalaikių procesų betone, armatūros ir betono sąveikos ir kt. Dėl betono ir armatūros sąveikos pasireiškia tempiamojo sustandėjimo efektas, turintis didelės įtakos elementų deformacijoms. Skirtingi mokslininkų tyrimai atskleidė, kad tempiamasis sustandėjimas yra sudėtingas netiesinis reiškinys, kuriam įvertinti būtina taikyti netiesinę skaitinę analizę. Medžiagų fizikinių modelių adekvatus pasirinkimas dažniausiai nulemia gaunamo galutinio rezultato patikimumą. Darbe atlikta skaitinė netiesinė tempiamųjų gelžbetoninių elementų analizė. Modeliavime panaudoti VGTU ilgalaike ir trumpalaike apkrova išbandytų tempiamųjų gelžbetoninių elementų eksperimentiniai duomenys. Bandymų tikslas – įvertinti tempiamojo sustandėjimo kitimą laikui bėgant, išnagrinėti atstumų tarp plyšių įtaką tempiamajam sustandėjimui, įvertinti susitraukimo ir valkšnumo efektų įtaką elementų deformacijoms. Netiesinio modeliavimo metu buvo išanalizuota įvairių parametrų įtaka gautiems skaitiniams rezultatams. Palyginus modeliavimo rezultatus su eksperimentiniais nustatyta, kad programinis paketas ATENA tiksliai apskaičiavo gelžbetoninių elementų poslinkius veikiant trumpalaikei apkrovai. Ilgalaikės apkrovos atveju gauti rezultatai su didesnėmis paklaidomis, jų analizei reikia išsamesnių tyrimų. Darbo struktūra ir apimtis – 76 p. teksto be priedų, 77 iliustracijos, 6 lentelės, 38 bibliografijos šaltinių sąrašas.

Behaviour of reinforced concrete structures mostly depends on physical characteristics of materials, long-term processes in concrete, interaction between steel and concrete, etc. The result of such an interaction is the effect of tension-stiffening, which has a great influence on deformations of reinforced concrete structures. Various researchers have shown that tension-stiffening is a complex, nonlinear phenomenon that might be assessed only by means of a non-linear numerical analysis. The choice of adequate material governs confidence of the results obtained by simulation. In this paper a non-linear numerical analysis of reinforced concrete ties was carried out. In the numerical simulation data from the short-term and long-term experiment conducted in VGTU was used. The subject of the experiment was to assess the degradation of long-term tension-stiffening effect in reinforced concrete as well as to evaluate influence of crack spacing, shrinkage and creep on long-term deformations of concrete members. Study on effect of various parameters on obtained results was carried out. Data from nonlinear analyses conducted by ATENA were compared to the experimental results and gave good agreement in terms of short-term loading. The results of long-term loading showed only moderate agreement and need further investigation. Thesis consists of: 76 p. text without appendixes, 77 pictures, 6 tables, 38 bibliographical entries.