Прочность на сдвиг тонких Уэббед после напряженной балки
В работе исследуются несущих механизмов и прочность тонких перепончатые, пост-натянутой пучков отсутствии путем дробления в Интернете. Прочность на сдвиг в этих членов существенно снижается из-за состояния трещин в Сети и из-за нарушений в потоке подчеркивает внесен на рассмотрение предварительного напряжения сухожилий. Взаимодействия обоих эффектов исследованы. В связи с этим, результаты шесть полномасштабных испытаний, проведенных на фактических предварительно напряженные балки, извлеченные из балки моста представил. Результаты анализируются и различные подходы к моделированию таких членов исследовали и сравнили.
Ключевые слова: балочный мост; конкретные дробление после натяжения; прочность на сдвиг; поле напряжений; сухожилий; тестирование; Интернете.
(ProQuest: ... означает формулы опускается.)
ВВЕДЕНИЕ
С самого начала из железобетона, и особенно после развития предварительно напряженного железобетона, балки мостов всегда были простыми, экономических и подходящий выбор для малых и средних пролетов мостов. Монтаж тонких балок с перепончатыми сборных элементов и значительные должности натяжение сухожилий было обычной практикой с 1950 года и 1960s.1 Многие из существующих мостов такого типа представить соотношение между диаметром сухожилия и шириной в Сети почти одна наполовину. В последние десятилетия наблюдается тенденция к увеличению ширины ткани по отношению к сухожилия диаметров. Таким образом, обычные, текущие значения сухожилия к ширине, сократилось до одной трети. Это объясняется увеличением конкретные требования покрова, а также путем рассмотрения силы сокращения в связи с наличием tendons2 (который не был включен в большинстве кодексов практики, до конца 1980-х годов). Недавний рост силы и движения требований нагрузки поднял вопрос о пригодности некоторых существующих мостов такого типа ..
Снижение стоимости из-за присутствия сухожилия учитывается в большинстве существующих кодов дизайн с помощью силы понижающий коэффициент к югу Значение но эквивалентны, подходы:
1. Определение эффективной ширины веб-Ь ^ ^ эфф югу получены за счет снижения фактической ширины Сети по югу Общая численность членов, таким образом, возникает, поскольку сдвиг осуществляется по Сети, требует разработки наклонном поле сжатия, чья сила зависит от эффективной ширины Сети, а также
2. Кроме того, это снижение может быть введена за счет снижения прочности на сжатие бетона в Интернете во столько же раз (Г югу CE, W ^ = F ^ югу C, W ^ ^ Сети Ь к югу W ^.
Сила сжатия наклонном поле также зависит от состояния образования трещин в Интернете. Таким образом, необходимо рассмотреть еще один фактор снижения силы Как правило, мультипликативные формулировка принята для взаимодействия этих двух факторов (
Используя этот подход, силы и угла сжатия стоек в Сети могут быть определены (рис. 1). Угол, как правило, ограничивается заданным значением (21,8 градуса по Еврокод 23 и AASHTO LRFD4), хотя значения значительно меньше, чем обычный ограничения, которые иногда принимают в проверке фактического bridges.5
В данной работе представлены результаты экспериментальных исследований осуществляется на пять пучков, извлеченные из thinwebbed мост заменили после 36 лет службы. Сети моста (125 мм [5 дюйма] толщиной) содержит два 60 мм (2,4 дюйма) сухожилия, с сухожилие на веб ширине 0,48. Целью испытания было изучение фактической прочности тонких после натянутой ткани и взаимодействие между состоянием трещин в Интернете и возмущения, вызванного сухожилия. Результаты эксперимента также использоваться для исследования пригодности несколько аналитических подходов (стресс fieldbased различных подходов и правила проектирования) для моделирования таких членов.
ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Некоторые существующие балки мостов с тонкими после натянутой ткани не удовлетворяют текущим сдвига требований к прочности. Эта статья подробно экспериментальные результаты, полученные в шесть испытаний, проведенных на пучках этого типа отсутствии на веб дробления. Экспериментальные результаты используются для объяснения поведения этих членов и исследовать взаимодействие между состоянием трещин в Интернете и в присутствии сухожилий. Кроме того, экспериментальные результаты используются для изучения пригодности несколько аналитических подходов к оценке прочности на сдвиг таких членов.
Экспериментальная КАМПАНИЯ
Шесть испытания проводились с использованием пучков, извлеченные из виадука Viadotto Sopra ле Cantine в Швейцарии. Мост был построен в 1967 (рис. 2), используя ограниченные строительного оборудования из-за расположения моста. Вес балок, следовательно, сводится к минимуму. Ткани были 125 мм (5 дюймов) толщиной, две должности натяжение сухожилий размещены в 60 мм (2,4 дюйма) диаметр гофрированной стали протоков.
Кроме того, из-за веса причинам, каждая балка моста была собрана из двух 10 м (32,8 футов) в длину половины сборных большепролетных элементов. Эти элементы были предварительно напряженных в precasting дворе с помощью 12 прямых проводов 7 мм (0,27 дюйма) диаметр в нижнем фланце. После того, сборные элементы были размещены, палуба плиты моста и диафрагмы на сваи и на midspans были брошены на месте. Две должности натяжение сухожилий каждая из которых состоит из 27 проводов 7 мм (0,27 дюйма) в диаметре после натянутой на более позднем этапе для создания непрерывного пять-пролетный мост. После натяжения сухожилий, таким образом, присутствует только на укрепление в середине пролета. Своеобразный макет сухожилий, с большей кривизной в середине пролета, чем за поддержку, как это показано на рис. 3 (с), была направлена на снижение после натяжения второй (резервный) моменты.
Мост был заменен в 2003 году из-за ухудшения на палубе плиты и подшипники моста. Пять из его лучи без признаков ухудшения были протестированы на провал в Железобетона Лаборатория EPFL (Ecole Политехнической F? D? Хрипы Лозанны, Швейцария [рис. 2 (б) и 3 ()]). Испытания, направленные на изучение фактического поведения этих членов в различных условиях нагрузки (рис. 3 (а) и 4)). Подробная информация о тестировании и основные результаты этой кампании можно найти в номер 6.
Материалы
Свойств бетона для сборных элементов и палубные плиты были испытаны для всех образцов, выделяя ряд цилиндров и призм от каждого образца. Краткое изложение полученных результатов представлена в таблице 1.
Кроме того, основные свойства различных марок сталей, используемых в сборных элементов-палубе плиты, сухожилий, и предварительного напряжения провода-были измерены. Резюме представлены в таблице 2.
Предварительное напряжение сил
Измерения taken7 для определения фактической Оставшаяся сумма предварительного напряжения перед тестированием образцов. Было установлено, что для различных образцов, среднее значение Учитывая, что Начальное предварительное был Такие значительные потери можно объяснить сильным напрягаемой лучей, как в precasting двор и после размещения пучков.
Тестирование
Схема испытания приведена на рис. 3 (а) и 4. Можно отметить, что эксцентричный внешней осевой силы N была применена в ходе испытаний, обеспечение достаточного изгиб. Эту силу необходимо, чтобы избежать разрушение при изгибе, поскольку испытания балки одной балок, а оригинал балок моста неразрезных балок. Можно отметить, что SH4 образцов был испытан в два раза, меняя погрузки и условия поддержки и, таким образом, место разрушение при сдвиге. Нагрузок в связи с тем для каждого теста приведены в таблице 3.
Деформаций в Интернете и на верхний фланец балки были измерены следующие в плоскости деформации сетки 270 мм (10,6 дюйма) равносторонних треугольников. Основываясь на этих результатах, основных штаммов и их направлений может быть определено. В нижней фланец, из-за своей ограниченной высоты, только измерения продольной деформации вдоль линии, в центре тяжести фланец были выполнены. Другие измерения, в том числе сил, перемещений (линейно переменным датчика [LVDT]), и повороты, были также taken.6
Характер разрушения
Все образцы удалось через веб дробления вдоль напрягаемой сухожилий с скалывания бетона в зоне разрушения. На рисунке 5 показан образец для крекинга Образцы SH1 и SH3 после аварии.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПРЕДСТАВИТЕЛЯ BEAM: TEST SH3
В этом разделе результаты образцов SH3 подробно представлены в качестве представителя пучка серии испытаний. Результаты других образцов, подробно изложены в номер 6 и приведены в таблице 3.
Картина загрузки и кривые нагрузки прогиба в середине пролета на рис. 6. Вначале пучок загружается только с поперечной силы V до 0,81 МН (181 KIPS), после чего внешней осевой силы N также постепенно применяться.
При неудаче, значительные деформации были измерены в обеих фланцев и в Интернете. Сжатие продольных деформаций больше 2? были измерены в верхний фланец (см. рис. 7 ()). В нижней фланец (рис. 7 (б)), трещины шириной 11 мм (0,43 дюйма) была измерена по соединению между двумя элементами сборных. Продольного растяжения в сборных элементов было больше, чем 2?. В Сети, вертикальные деформации больше 5? были измерены с указанием обширные стремя, дающий (см. рис. 7 (с)). Следует отметить, что штаммы отсчитывается от начала испытания. Таким образом, деформации, соответствующие начальной предварительного натяжения и его потерь не включены.
Рисунок 8 показывает продольных и вертикальных деформаций профили SH3 луча на различных уровнях нагрузки. Можно отметить (рис. 8 ()), что плоскость сечения остаются около плоскости, за исключением в непосредственной близости от сухожилий, где значительное увеличение продольных деформаций не наблюдается. Кроме того, вертикальные деформации (рис. 8 (б)) не имеют единой данном разделе, с большим штаммов выше, чем ниже сухожилия. Эти результаты (подтверждено других образцов, испытанных) показывают, что штамм локализации, разработанных на уровне связок и сухожилий, которые активно взаимодействуют в структурных реагирования государств-членов.
Это взаимодействие дальнейшее расследование на рис. 9, где основные направления сжимающие деформации показано на два шага нагрузки. Рис 9 (а) участков деформированного состояния малой величиной внешнего осевое усилие. Значительные изменения в направлении деформации наблюдаются на уровне сухожилия. Рис 9 (б) участков и тот же результат до разрушения при очень сильном внешнем осевая сила была применена, уменьшая относительное отклонение на уровне сухожилия. Некоторые наклона направлении сжимающих напряжений в верхний фланец можно также отметить в этой рис. 9 (б).
В дополнение к в плоскости измерения деформации, измерения поперечного расширения были проведены в зоне разрушения. Цифры 10 (а) и (б) показать место, где измерения. Измерения показывают, что поперечное расширение развитых такими же темпами, чем в плоскости деформации (рис. 10 (с)). Этот результат в зоне разрушения находится в хорошем согласии с поведением наблюдается в ряде испытаний, проведенных на усиленных панелей с пост-натяжения tendons.2
Измерения деформации сухожилий во время испытаний, а также напряжение измерения остаточной деформации после тестирования (полученные путем разрезания сухожилий) позволит оценить связь напряжения сухожилий. Разумные estimate6 получается считая постоянной силы связь Эта сила достаточно мала по сравнению с обычными значениями в аналогичных случаях (например, значения Это значение может быть объяснено так как гладкая провода были использованы (вместо скрученных нитей).
АНАЛИЗ POST-напряженной балки использование стресс ОБЛАСТЯХ
Метод поле напряжений равновесия решение, основанное на нижней границе теоремы пластичности, который подходит для размеров армированных и предварительно напряженных железобетонных members.9 поле напряжений, разработанных для данного структурного элемента с помощью смазывается стойки, которые позволяют непосредственно получить напряжений в бетоне.
Применение этого метода к анализу posttensioned балок исследуется в следующем. Его применение в данном случае является особенно эффективным, поскольку конкретные дробления расследование и напряжений в бетоне, являются прямым следствием из поля напряжений.
Метод поля напряжений может также применяться с целью понимания структурных ответ пост-натянутой балок за счет увеличения сложности (и точность) предлагаемых полей напряжений. Во-первых, два разрывных полей напряжений исследованы: прямые поля напряжений и отклонился поле напряжений. Разрывных полей напряжений которые основаны исключительно на условиях равновесия и легко могут быть разработаны вручную. Определенный уровень опыта, необходимых для их развития, однако, поскольку никакой совместимости условия явно представил и отклонения от реального поведения может result.9 исследование завершается непрерывного поля напряжений, разработанные с помощью метода конечных элементов, 10, где совместимость условия соблюдены. Результаты непрерывного поля напряжений также использоваться для исследования пригодности разрывных полей напряжений.
Расчет балочных SH3 Используя ровные поля напряжений
Поведение SH3 Луч исследуется в этом разделе, с помощью прямой области сжатия. Это типичный подход, который европейские правила проектирования (например, ЕС-23 и SIA 26211). Силу в сухожилии считается равным напрягаемой силу после потерь (рис. 11 (а)). Использование вертикального условий равновесия свободного тела диаграммы, показанной на рис. 11 (с), то получается следующее
V = V ^ суб-м ^ V ^ югу P,
Значение
... (2)
При значении., Конкретные напряжений в Сети можно получить с помощью (рис. 12 (б))
... (3)
Применяя предыдущие выражения образцов SH3 (V = 1,535 MN [343 KIPS]) и принятия постоянной плечо рычага г = 1100 мм (43,3 дюйма), угол для сжатия поля равно. = 20 градусов получается, в результате чего напряжение сжатия в паутине 31,2 МПа (4520 фунтов на квадратный дюйм).
Прямой поля напряжений не позволяет увеличить силу предварительного напряжения сухожилия, которая остается P ^ ^ к югу Таким образом, несоответствие нашли при расследовании прочность на изгиб в середине пролета, где сумма внешней осевой силы плюс преднапрягающей силы P югу ^ ^ к югу Кроме того, из-за требования к совместимости, напряжение в сухожилиях, должно увеличиться с деформацией пучка. Более последовательной поле напряжений, удовлетворяющее обе равновесия сил и моментов, и считает, что увеличение напряжения сухожилия, могут быть разработаны предполагая отклонился поля напряжений в сети.
АНАЛИЗ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ BEAM SH3 СТРЕСС отклонился ОБЛАСТЯХ
Силы на постсоветском пространстве натяжение сухожилий может быть увеличена по отношению к своему первоначальному значению (после потери силы), если иное полей напряжений рассматриваются, а некоторые примеры обсуждаются в Muttoni др. al.9 Рисунок 13 показывает, например, возможное поле напряжений такого типа для SH3 Beam. Сила в сухожилиях (рис. 13 (а)) рассчитывается с использованием измеренного значения прочности до уступая сухожилий ( ^. После урожайных, прочности сводится к одному-half.12
Увеличение силы сухожилий снижает поперечной силы, которые несут в Сети, которые можно рассматривать как положительный эффект (в результате чего менее склонны стойки и, следовательно, меньше сжимающих напряжений). Для увеличения силы в сухожилиях, однако, стойки должны быть отклонялись. Как следствие, более склонны стоек результат выше сухожилие, которое наносит ущерб, как подчеркивается в области увеличения сжатия. Оба эти явления, как правило, для компенсации их конечный эффект в зависимости от геометрии и схема нагрузки государства-члена.
Полный расчет поля напряжений (рис. 13 (б) и (D)) довольно утомительно. Критической зоне поля напряжений (где. Минимальном уровне), однако, может быть легко исследован. Рис 13 (с) показывает равновесие критических свободного тела. Сил, действующих на нее получаются из равновесия левой и правой части свободного органов системы. Со значениями силы, угол стойки в критической области может быть определена, в результате чего Следовательно, сжимающих напряжений в веб 34,4 МПа (4980 фунтов на квадратный дюйм), больше в этом случае, чем значение, полученное с прямой поле напряжений.
ОБСУЖДЕНИЕ о пригодности разрывных полей напряжений
Основные направления деформации сжатия
Измеряемый угол основных сжимающие напряжения. из SH3 до разрушения образца, измеренные на двух глубинах Интернета, сравниваются на рис. 14 по результатам двух полей напряжений. Удовлетворительное совпадение получается в обоих случаях. Развития поклонников близко к пластин подтверждается измерениями, а также значение в зоне разрушения.
Предел прочности при сдвиге
Сила в Сети, [функция] ^ ^ се к югу, в соответствии с методом поле напряжений, может быть оценена как
[Функция] ^ югу се = [функция] ^ C ^ югу
где Рс прочность на сжатие бетона (56 МПа [8120 фунтов на квадратный дюйм], в данном случае).
Фактор силы сокращения Это могут быть оценены as9
... (5)
где [функция] югу ^ с0 ^ составляет 30 МПа (4350 фунтов на квадратный дюйм). Для SH3 Beam, это
Снижение стоимости фактор
... (6)
где А может быть установлен в соответствии с 0,50 литературы 3 и 11 (аналогичные значения для стальных каналов, также были зарегистрированы в номер 2) и к югу
С этими значениями, эффективная прочность бетона является [функция] ^ югу CE = 20,7 МПа (3000 фунтов на квадратный дюйм). Эта сила меньше напряжений, полученных с предыдущим полей напряжений. Эта разница оправдана тем, что некоторые несущие механизмы (или физическое воздействие) в разработке полей напряжений остаются без внимания:
Наклонение сжатия аккорд фланцы пучка (и особенно верхний фланец в данном случае) имеют определенный потенциал для выполнения поперечных сил. Как видно из измерений на рис. 9, основные направления сжимающие напряжения в верхний фланец представляет наклона. С учетом сил сжатия аккорд, доля от общей численности сдвига может осуществляться по этому вопросу. Реальный вклад этого явления сдвигу трудно оценить при разработке разрывных полей напряжений. В связи с этим рекомендуется пренебрегать.
Вклад в выполнении конкретных поперечных сил через щели, метод поля напряжений пренебрегает способность армированного бетона трещины выполнять растягивающие силы через трещины. Сдвига несущих механизма такого типа, однако, учитывать при исследовании прочности на сдвиг в соответствии с другими подходами. Некоторые дизайн codes13 предложить сочетание сдвига несущей способности фермы модели со сроком V ^ ^ к югу с учетом этого эффекта, в результате V = V ^ с ^ к югу V ^ ^ к югу ул. Результаты, полученные при таком подходе будет обсуждаться в следующем.
Оценка Это значение принимается без вывода его из уравнения бухгалтерского учета за состояние образования трещин в Сети и, следовательно, оно может быть консервативным в случае изучены.
Муфта силы сокращения факторов: Другой эффект, который необходимо принимать во внимание, является ли мультипликативным формулировке, принятой в формуле. (4) подходит или нет. Во всех образцов, испытанных, растрескивание покрова вдоль сухожилия состоялась в провал. В экспериментальной серии 16 панелей испытания без особого напряжения стремена, 2 однако, не скалывания покрытия не обнаружено. Невыполнение этих панелей имело место, когда трещины в центральной части панели, разработанные в плоскости сухожилия. Эти наблюдения показывают, что два различных зон неспособность развиваться. Первый (где скалывания покрытия развивается) в первую очередь влияет штаммов в стременах, В этом случае мультипликативный формулировке, принятой ( Оба эти явления не являются, однако, совершенно несвязанных, так как поток напряжений обеспокоен наличием сухожилий и, таким образом, некоторое влияние индуцируется сухожилия в плоскости стремена.
Предыдущие эффекты объяснить некоторые различия между фактической численности и предсказывает разрывных полей напряжений. В любом случае, без учета этих явлений при разработке разрывных полей напряжений представляется разумным, поскольку их количественного является сложным и фактической маржи безопасности является адекватной.
Непрерывный анализ поля напряжений пучковой SH3
Способность данного поля напряжений воспроизводить реальное поведение (и прочность) членов в значительной мере определяется его деформации compatibility.9 наиболее совместимы полей напряжений являются те, которые представляют плавного изменения напряжения между соседними стойками, так называемые постоянном напряжении fields.10
Гипотез для развития непрерывного поля напряжений может быть реализован эффективный способ с использованием метода конечных элементов (МКЭ), введенные в номер 10. Прочность на сжатие бетона введена эквивалентной прочности пластиковые
[Функция] ^ югу се = [функция] ^ C ^ югу
где (5). Фактор силы сокращения Например, в соответствии с Веккьо и Collins14
... (8)
, где
Применение непрерывных полей напряжений в posttensioned балки, где канал понижающий коэффициент Цифры 15 (а) и (б) показывают, сетка используется для моделирования луча SH3, где толщина Сети в зоне между жилами сводится к
Ь к югу эфф = югу Ь W ^ ^
Фактическое усиление и сухожилия были введены по всей модели, используя ссылку elements10 (с исходным штаммом в случае сухожилий). Макет сетки был создан для облегчения размещения арматуры и сухожилия на его реальное местоположение.
Разрушающая нагрузка в SH3 пучке с непрерывным поле напряжений является весьма точным (V = 1,61 MN [360 KIPS]), несколько выше, чем фактическая численность (V = 1,535 MN [345 KIPS]). Некоторые замечания могут быть получены из анализа непрерывного поля напряжений:
1. Углом не менее 19,6 градуса находится в критической зоне, хорошо согласуются с результатами разрывных поле напряжений;
2. Штамм фактор снижения
3. Сдвига критической области находится за пределами развитых вентиляторы с введением точки нагрузки. Данное поведение является результатом очень разных значениях Следовательно, действия регионе обычно исследуется с разрывными полей напряжений подтверждается и
4. Поперечных сил несут различные элементы балки (в Сети, верхний и нижний фланцы и предварительного напряжения сухожилия) может быть исследована с результатами непрерывных полей напряжений. Рис 15 (г) участков различных вкладов, где важную роль верхний фланец можно отметить.
Прочность на сдвиг основана на экологическом стрессе ОБЛАСТЯХ и сравнение с кодексы практики
Если прямой поля напряжений (см. рис. 11) предназначена для луча SH3 уважения значение [функция] югу ^ ^ се в Сети, значение разрушающая нагрузка составляет 1,25 МН (279 KIPS). Таким образом, соотношение между измеряемой нагрузки неудачи и предсказал провал нагрузки
... (10)
Лучше поля напряжений соблюдении эффективных сил государств-членов на рис. 16. Угол сжатия поля в критической области снова 24,8 градусов для области выше и ниже сухожилия. Сухожилие силу, таким образом, увеличился на отклонение наклонной распорки вне критической зоны. Это приводит к провалу нагрузки 1,42 МН (297 KIPS), а соотношение
... (11)
Разница между прочностью и поля напряжений связано с увеличением в сухожилии силу во втором случае, который увеличивает часть сдвига перевозимых posttensioning сухожилия.
Как уже упоминалось, непрерывное поле напряжений дает сбой нагрузки 1,61 МН (360 KIPS), что приводит к соотношению
... (12)
Неспособность нагрузок, полученных с полей напряжений для всех образцов, испытанных, а также сравнение с результатами, предоставленные различными кодексами practice4, 11,13, подробно изложены в таблице 4. Краткое изложение основных гипотез принятой представлены в таблице 5.
Из этого сравнения, следующие выводы можно сделать:
1. ACI 318-0513 обеспечивает очень стабильные результаты в основном за счет выбора 45-градусная фермы (следует отметить, что ACI 318-0513 не является код мостов);
2. SIA 26211 и AASHTO LRFD4 оба основаны на механических моделей (метод поля напряжений и изменение теории сжатия поля, соответственно) и обеспечить хорошую оценку прочности на сдвиг этих членов;
3. Непрерывных полей напряжений обеспечивают наилучшее согласие с результатами испытаний. Больше усилий, однако, должно быть посвящено подготовке данных.
ВЫВОДЫ
В данной работе представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований о поведении после натянутый пучков тонких тканей. Шесть полномасштабных испытаний, проведенных на фактических балок моста неудачу в сдвиге веб дробления представил. Их экспериментальные результаты проанализированы различные подходы к их моделирования обсуждаются.
Основные результаты экспериментальных кампании являются:
1. Сухожилия увеличивает его деформации во время загрузки пучка, в результате отклонения от сжатия поля в Сети;
2. Углы сжатия поля в Сети около 20 градусов постоянно были измерены в зоне паутину сухожилия. Наличие веерообразные полей напряжений, где точка нагрузки представил также подтвердил;
3. Наклона силы сжатия аккорд, которая наблюдалась в образцах, которые не ничтожно малый влияние в выполнении поперечных сил и
4. Невыполнение конкретных дробления в пост-натянутой балок сопровождалось откольного конкретного покрытия вдоль сухожилия. Скалывания покрытия было связано с напряжении стремена, что привело к значительным растягивающие напряжения в бетонное перекрытие индуцированных связи. С другой стороны, не наблюдалось отслаивание по ряду панелей испытываться без применения деформации арматуры.
Результаты испытаний были проанализированы с помощью метода поля напряжений и формул, представленных некоторыми дизайн кодов. Некоторые выводы из теоретического исследования:
1. Пригодности мультипликативным подход к рассмотрению взаимодействия бухгалтерского учета силы сокращений для крекинга состояния бетона и наличие каналов подтверждается. Хотя некоторые несоответствия присутствуют, как правило, в достаточной степени обеспечивается эта гипотеза;
2. Отклонение напряжения в сети в связи с сухожилия оказывает положительное влияние на прочность на сдвиг государств-членов, поскольку подчеркивает в сухожилие увеличилось, и, таким образом, сдвиг осуществляется этим элементом. Существует также негативные последствия в случае невыполнения веб дробления, однако, поскольку более склонны и более стоек подчеркнул результат. Оба эти явления, как правило, для компенсации конечный эффект в зависимости от геометрии и схема нагрузки члена;
3. Достаточно точные и стабильные результаты получаются при разработке разрывных полей напряжений. Разница между фактической численности и значения предсказываемого разрывных полей напряжений в основном объясняется часть сдвига перевозимых наклона сжатия аккорд. Этот вклад следует забывать при разработке разрывных полей напряжений от руки, что приводит к консервативной решений;
4. Развитие непрерывного поля напряжений является последовательной и рациональной шаг вперед, когда расследование сдвига вклад сжатия аккорд. Более точные результаты получаются, а также роль различных элементов структуры могут быть исследованы. Развития непрерывного поля напряжений в данном документе подтверждается, что углы, близкие к 20 градусов для сжатия поля в Сети могут быть разработаны. Действия фактора силы сокращения бухгалтерского учета для государственного крекинга, и обычно принимается в качестве 0,60, подтверждают эти анализы. Кроме того, результаты непрерывного поля напряжений показывают, что критическая область сдвига находится за пределами вентиляторы разработаны нагрузки введение, подтверждающие обоснованность регионе обычно исследовали с разрывными полей напряжений;
5. Размеров тонкой перепонкой члены могут быть выполнены с использованием прямой полей напряжений или формулы, предложенной в Еврокод 2,3 SIA 262,11 или AASHTO LRFD.4 Умеренные и консервативные проекты результате с ограниченным количеством усилий, а также
6. Проверки существующих членов может последовать поэтапного подхода. Во-первых, прямой поля напряжений (или формулы предоставляемый кодексы практики Еврокод 2,3 SIA 262,11 или AASHTO LRFD4) могут быть использованы. Если недостаточные результаты силы, потом отклонилась поля напряжений может быть разработана для повышения точности сдвига несущих механизмов. Наконец, если сила остается недостаточным (но близко к требуемой величины), непрерывное поле напряжений могут быть разработаны для оценки вклада некоторых забытых сдвига несущих механизмов (как наклон сжатия аккорд).
Авторы
Работа, представленная в данной работе, финансируемой Швейцарским дорог федерального органа и кантон Тессин (Швейцария). Авторы признательны за поддержку, оказанную. Авторы также хотели бы выразить свою благодарность Е. Харс для посвященных экспериментальной работе он исполнял.
Нотация
B = ширина фланца
Ь к югу эфф = эффективная ширина Сети
Ь к югу ш = ширина Сети
C = сила при сжатии аккорд
г ^ к югу б = прутка диаметром
г ^ к югу D = трубопровод диаметром
г ^ к югу ш = диаметр проволоки
E ^ югу см = означает секущий модуль упругости бетона
F ^ югу ш = силы в конкретных веб-
[Функция] ^ югу с = цилиндрическая прочность бетона на сжатие
[Функция] югу ^ с0 = конкретные ссылки цилиндрическая прочность на сжатие
[Функция] ^ югу CE = фактическая численность сжатие конкретных
[Функция] ^ югу се, ш = эффективное сжатие прочность бетона Сети
[Функция] ^ югу см = среднее значение цилиндрическая прочность бетона на сжатие
[Функция] ^ югу C, W = прочность на сжатие бетона Сети
[Функция] ^ югу тм = прочности стали
[Функция] ^ югу у ^ = значение предела текучести стали
[Функция] ^ югу мкм, 0,2% = средняя стоимость ведения текучести (остаточная деформация = 0,2%) из стали
Н = глубине пучка
А = диаметра канала поправочный коэффициент
N = осевое усилие
P = преднапрягающей силы
P ^ югу
T = сила при растяжении аккорд
V = поперечная сила
V ^ к югу AASHTO = оценкам прочности на сдвиг в соответствии с AASHTO LRFD4
V ^ к югу ACI 318-05 = оценкам прочности на сдвиг в соответствии с МСА 318-0512
V ^ к югу C-SF = оценкам прочности на сдвиг от непрерывного поля напряжений
V ^ к югу с = поперечной силы несут конкретные напряженности
V ^ к югу P = поперечной силы несут предварительного напряжения сухожилия
V ^ к югу P,
V ^ к югу S-DF = оценкам прочности на сдвиг от разрывных отклонился поля напряжений
V ^ к югу S-SF = оценкам прочности на сдвиг от разрывных прямой поля напряжений
V ^ к югу SIA262 = оценкам прочности на сдвиг в соответствии с SIA 26210
V ^ к югу й = поперечной силы несут стремена
V ^ к югу тест = измеряется прочность на сдвиг
V ^ к югу малыш = общее усилие сдвига
W = прогиба в середине пролета
координат х =
г = координата; рычага внутренних войск
Ссылки
1. Комендант, AE, предварительно напряженных железобетонных конструкций, McGraw-Hill, Нью-Йорк, 1952, 261 с.
2. Muttoni, A.; Burdet, ПР и Харс, Е. Г. Влияние канального типа на Shear прочность тонких тканей ", ACI Структурные Journal, В. 103, № 5, сентябрь-октябрь 2006, pp.729-735.
3. Еврокод 2, "Проектирование железобетонных конструкций", ч. 1-1, Общие правила и правила для зданий, prEN1992-1-1, 2004, 222 с.
4. AASHTO LRFD, "Мост проектной документации и комментарии", 3-е издание, Американская ассоциация государство шоссе Транспорт должностных лиц, Вашингтон, DC, 2004, 1264 с.
5. Сигрист, V.; Марти, П. и B? Ttig, A., "Укрепление Автодорожный мост Брунау Юга," Бетон-унд Stahlbetonbau, В. 101, № 5, 2006, с. 360-638. (На немецком)
6. Харс Э., Muttoni, A., "Shear Испытания тонких Уэббед после напряженной балки," Протокол испытаний, Политехническую школу F? D? Хрипы Лозанны, Лозанна, Швейцария, 2006, 108 с. (На французском)
7. Czaderski, К., и Motavalli, М., "Определение Остальные сухожилия силу большого масштаба, 38-летний предварительно напряженного железобетона балки моста," PCI Journal, V. 51, № 4, 2006, стр. 56. -68.
8. Цвикки, Д. ", грузоподъемностью от крупной после напряженной Бетонные балки," Институт е? Г Baustatik и Konstruktion, ETH Z? Богатых, 2002, 228 с.
9. Muttoni, A.; Шварц, J.; и Th? Rlimann, Б., Проектирование железобетонных конструкций со стрессом Поля, Birkha? Ser, Boston, MA, 1997, 145 с.
10. Ферн? Ndez Руис, М., Muttoni, A., "О развитии Подходит Стресс полей", ACI Структурные Journal, В. 104, № 4, июль-август 2007, с. 495-502.
11. Швейцарское общество инженеров и архитекторов (SIA), "Код 262 для железобетонных конструкций", Z? Богатых, Швейцария, 2003, 94 с.
12. Марти, P.; Альварес, M.; Кауфман, В. и Сигрист В., напряженность аккордов Модель Железобетона, "Структурные Engineering International, IABSE, V. 8, № 4, 1998, с. 287 - 298.
13. ACI комитета 318 "Строительство кодекса Требования Железобетона (ACI 318-05) и Комментарии (318R-05)," Американский институт бетона, Фармингтон, М., 2005, 430 с.
14. Vecchio, FJ, Коллинз, депутаты ", модифицированной теории сжатия поля для железобетонных элементов, подвергнутых сдвига", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 83, № 2, март-апрель 1986, с. 219-231.
Мигель Фернандес Руис преподаватель F Политехническую школу? D? Хрипы Лозанны, Лозанна, Швейцария. Он получил диплом и докторскую степень в строительстве Политехнического университета Мадрида, Мадрид, Испания, в 2001 и 2004, соответственно. Его исследовательские интересы включают работоспособности поведения структур, связей, сдвига и штамповки сдвига и моделирование структурных конкретным применением полей напряжений.
Входящие в состав МСА Аурелио Muttoni является профессором и руководителем Железобетона лаборатории F Политехническую школу? D? Хрипы Лозанны. Он получил диплом и докторскую степень по гражданскому строительству из Швейцарского федерального института технологии в Цюрихе, Швейцария, в 1982 и 1989, соответственно. Его исследовательские интересы включают теоретические основы проектирования железобетонных конструкций, срез и пробой сдвига армированных волокном высокопрочного бетона, почвенно-структуры взаимодействия и концептуального проектирования мостов.