зміст
анотація
Вступ
.Фізіко-механічні властивості бетону при динамічному навантаженні
.1Дінаміческая міцність бетону при стисканні
.2Дінаміческая міцність бетону при розтягуванні
.Діаграмми ударних впливів
висновок
література

анотація
Реферат на тему «Властивості бетону при динамічному навантаженні» виконала студентка групи 532 ЗІЕФ ПГС Присвячений дослідженням властивостей бетону на підставі експериментів дослідників, навчальної літератури наукових статей. Основні завдання: вивчення властивостей матеріалів.

ВСТУП
Дослідження напружено-деформованого стану несучих залізобетонних конструкцій будівель і споруд при дії короткочасних динамічних навантажень дає уявлення про роботу конструкції, що в свою чергу відбивається на якості розрахунків при проектуванні будинків і споруд.
Рішення задач динамічного розрахунку залізобетонних конструкцій з урахуванням особливості роботи бетону та сталі при динамічному навантаженні дозволяє виконати проектування несучих конструкцій будівлі, які сприймають динамічне навантаження без обвалення.
1.Фізіко-механічні властивості бетону при динамічному навантаженні
Для експериментальних досліджень по визначенню діаграми де формування бетону на динамічні навантаження, як правило, використовуються одноосно навантажені зразки. Важливою особливістю динамічних властивостей бетону є його чутливість до швидкості деформування.
Статична і динамічна міцність бетону може сильно різнитися під впливом різних факторів, включаючи неоднорідність мікроструктури і наявність первинних дефектів в бетоні викликають більш стрімке зниження динамічної міцності по відношенню до статичної міцності. Відомо, що водонасиченому зразків надає не однозначне вплив на міцність якості бетону. Так, наприклад, при динамічних випробуваннях водонасичення підвищує міцність бетону, а при статичних навантаженнях знижує її. Зі збільшенням віку бетону вплив вологості на його міцність знижується.
Властивості бетону істотно залежать від виду, якості і складу заповнювача. Міцність бетонів, приготованих на цементі однакової якості, при постійному водоцементному відношенні, але на різних заповнювачах, може відрізнятися в 1,5-2 рази.
З підвищенням водоцементного відносини (В / Ц) опір бетону удару зменшується, причому ударна в'язкість знижується в більшому ступені, ніж міцність бетону. При зміні В / Ц від 0,5 до 0,7 міцність бетону зменшується приблизно на 38%, а ударна в'язкість на 60% [3]. Зі збільшенням дефектності структури бетону в міру підвищення В / Ц динамічна міцність бетону знижується більш помітно, ніж знижується його статична міцність.
Дослідження фізико-механічних властивостей бетону О.Я. Бергом [42] дозволили обґрунтувати діаграму σ - ε бетону при статичному навантаженні (рисунок 1.11). На діаграмі виділені три основні стадії роботи: 1 - зміцнення (крива ОА); 2 - разупрочнение (крива АВ); 3 - руйнування (крива ВС).
Малюнок 1 - Діаграма деформування бетону
Початкова стадія ОА характеризується пружними деформаціями і наростанням бетону щільності зі збереженням його цілісності. Н.І. Карпенко показано, що при досягненні в бетоні напружень, рівних величині R o crc, відбувається утворення мікроскопічних тріщин відриву, що призводить до порушення суцільності бетону. Зі збільшенням напруги до рівня R v crc, відбувається розвиток і злиття мікротріщин, наслідком цього стає разупрочнение бетону. На цьому етапі з появою пластичних деформацій діаграма σ - ε приймає більш вигнутий вид. З ростом напруг, величина яких перевищує значення R v crc відбувається збільшення пластичних деформацій і утворення поверхонь розриву.
1.1Дінаміческая міцність бетону при стисканні
Картина руйнування зразків на різних швидкостях навантаження має невеликі відмінності. Процес руйнування на значних швидкостях протікає з динамічними ефектами з розльотом осколків і звуковою хвилею. Ю.М. Баженова і В.С. Удальцовим проведені досліди на 500 бетонних зразках. Зразки навантажували на пневмодінаміческіх установках, мінімальний час навантаження становило 1 мс. Опір бетону динамічному нагржнію оцінювалося коефіцієнтом динамічного зміцнення. Отримано залежність зміни межі міцності бетону при стисканні від часу або швидкості навантаження. На малюнку 2 представлена ​​залежність зміни межі міцності бетону при стисканні від часу
Малюнок 2 - Залежність зміни межі міцності бетону при стисканні в залежності від часу
Випробування бетонів з міцністю 175 та 455 кг / см2 на копрі з падаючим байком проведені Д. Ватштейном. Досліди показали, що при часу навантаження менше 1 з межу міцності матеріалу зростав більш інтенсивно у бетону з меншою міцністю.
У дослідженнях Т. Хатано і Х. Цуцумі [135] визначалося поведінка бетону при швидкостях навантаження, відповідних сейсмічного впливу. Так, якщо період коливання навантаження змінювався в межах 0,06-2 с, то поведінка бетону вивчалося при тимчасовом навантаженні 0,03-1 с, тобто рівному половині періоду коливань. Отримані результати показали, що характер руйнування при статичному навантаженні і на обраних швидкостях динамічного навантаження одінаков.Прочность важкого бетону М75 в межах часу випробувань від 0,4 до 4 з вивчалася в роботі Г.В. Беченевой. Було встановлено, що при навантаженні за 0,4 с міцність збільшилася в порівнянні зі статичними 27 випробуваннями (при швидкості навантаження 3 кг / см2 · с) на 20%. Це відповідає середнім значенням коефіцієнта динамічного зміцнення, використовуваного в практиці расчета.Аналіз проведених експериментальних досліджень, спрямованих на вивчення поведінки бетону при динамічному навантаженні, дозволяє зробити висновок, що при швидкостях деформування εb> 1 відбувається різке наростання динамічної міцності. 1.2Дінаміческая міцність бетону при растяженіідінаміческій міцність бетон нагрузкаРісунок 3 - Залежність коефіцієнта динамічного зміцнення бетону від часу навантаження Результати експериментальних досліджень, отримані В. Ніколау, який відчував важкий бетон при навантаженні 0,4-70 с, показали, що 28 як при розтягуванні, так і при інших видах напруженого стану зменшення часу навантаження нижче деякої критичної величини (1 секунда) призводило до різкого зниження міцності бетона.Однім з визначальних чинників, що вплива х на динамічну міцність бетону, є швидкість наростання навантаження. На малюнках 1.14, 1.15 наведені діаграми коефіцієнта динамічного зміцнення в залежності від швидкості навантаження при стисненні і розтягуванні. Малюнок 4 - Діаграма коефіцієнта динамічного зміцнення в залежності від швидкості навантаження при стисненні Критерієм, що виражає відношення статичної міцності до динамічної, є коефіцієнт динамічного зміцнення бетону. Малюнок 5 - Діаграма коефіцієнта динамічного зміцнення в залежності від швидкості навантаження при розтягуванні .Діаграмми ударних впливів Експериментальні дослідження будівельних конструкцій на дію ударних навантажень, як правило, проводяться на пневмоі гідродинамічних пресах, гідропульсаторах і копрових установках, а також установках, заснованих на дії вибуху. пневматичні установки, принцип дії яких заснований на роботі стисненого повітря, мало застосовувана на увазі високу вартість і неможливість в більшості Лучано модіфікаціі.Гідродінаміческіе преси дозволяють досягти швидкості навантаження 25 м / с і більше. При цьому регулюються час дії навантаження і її діаграма. Копрові установки дають можливість випробовувати конструкції навантаженням від падаючого вантажу. При цьому час дії навантаження незначно і може регулюватися демпферами. В установках вибухового типу навантаження створюється за рахунок енергії вибухової речовини, завдяки цьому досягається висока швидкість навантаження. Швидкість навантаження зразка регулюється масою заряду вибухової речовини. Установки такого типу вимагають підвищених заходів безпеки при проведенні експериментальних досліджень. Характерні діаграми навантаження, отримані при випробуванні будівельних конструкцій на удар, розглянуті ніже.Прі випробуванні залізобетонних балок вантажем масою 400 кг в роботі [145] швидкість удару регулювалася висотою падіння вантажу в діапазоні 600 ... 1200 мм. Характерні діаграми навантаження показані на рисунок 6 Малюнок 6 - Діаграми навантаження при випробуванні залізобетонної балки Діаграми навантаження, отримані при випробуванні залізобетонних колон ударом автомобіля масою 1,14 т і швидкістю руху 15 м / с, показаних на малюнку 7. Малюнок 7 - Діаграма навантаження при ударі автомобіля У роботі AM Remennikov, S. Kaewunruen наведені результати експериментальних досліджень залізобетонних колон, стиснутих поздовжньої стискає силою і поперечного удару падаючим вантажем, маса вантажу 160 кг. Отримано діаграма ударного навантаження в часі (рисунок 8) Малюнок 8 - Діаграма навантаження стиснутих залізобетонних колон В результаті експериментальних досліджень, проведених El Tawil, по взаємодії вантажівки з мостовою опорою, отримані залежності навантаження на мостові опори в діапазоні швидкостей від 55 до 135 км / ч і двох типах жорсткостей опор (малюнок 9). Малюнок 9 - Діаграми навантаження при ударі автомобіля по бруківці опорі Вплив зміни ударника на залежність контактної сили від часу розглянуто в роботі А.В. Забегаева [61]. Експериментальні діаграми навантаження наведені на малюнку 10. Малюнок 10 - Діаграми навантажень в залежності від конфігурації индентора В Роботі В.В. Бродського наведені результати випробувань моделей залізобетонних колон на дію поздовжньої динамічного навантаження. Величина сили варіювалася від 200 до 1000 кН, час дії 60 мс. Отримано діаграми зміни величини імпульсу і опорної реакції в часі (рисунок 11). Малюнок 11 - Зміна величини імпульсу (Д1) і опорної реакції (Д2) у часі Д.Ю. Саркісова проведені експериментальні дослідження залізобетонних балок на копрі. Отримано діаграми навантаження і опорної реакції в часі (рисунок 12) Рисунок12 - Діаграми навантаження і опорної реакції в часі За результатами експериментальних досліджень залізобетонних стиснуто-зігнутих балок на удар А.В. Педіковим побудовані залежності навантаження і прогинів у часі, показані на малюнку 13. Малюнок 13 - Залежність навантаження і прогинів у часі Аналіз діаграм динамічних навантажень, отриманих в різноманітних дослідах, показав, що пікове значення реакції конструкції при ударному навантаженні вище в порівнянні зі статичними випробуваннями. Дослідним шляхом встановлено, що трикутна форма імпульсу адекватно відображає дію короткочасного динамічного навантаження і може бути використана для імітації ударної навантаження в расчетах.Заключеніе Проведений аналіз науково-технічної літератури доводить об'єктивну необхідність досягнення мети і вирішення завдань, сформульованих у вступі реферата.Оценка міцності і деформативності бетону при спільній дії стискаючих сил і поперечної ударного навантаження може бути проведена шляхом численних досліджень з последовате льним застосуванням розрахункових комплексів, дозволяють вирішувати ударно-хвильові і квазідінаміческіе завдання.