Введение
Теоретические основы исследования напряженно-деформированного и предельного состояний железобетонных конструкций в трехмерной постановке 35
1.1. Вариационная постановка задачи 35
1.2. Построение матриц жесткости трехмерных изопараметри-ческих конечных элементов 37
1.2.1. 20-ти узловой конечный элемент 38
1.2.2. Конечный элемент треугольной призмы 41
1.3. Определение узловых сил 43
1.3.1. Нормальное давление 44
1.3.2. Касательная нагрузка 46
1.3.3. Массовые силы 47
1.4. Вычисление напряжений в декартовых и местных осях 48
1.5. Модель железобетона с дискретно расположенной арматурой 49
1.5.1. Вводные замечания 49
1.5.2. Трехмерный конечный элемент с дискретными стержневыми подкреплениями 51
1.6. Конечно-элементная математическая модель трехмерноготела с дискретными мембранными подкреплениями 56
1.6.1. Вводные замечания 56
1.6.2. Мембранный конечный элемент - 58
1.7. Нелинейные задачи строительной механики железо-бетонных конструкций 61
1.7.1. Метод и алгоритм определения предельного состояния 61
1.8. Краткие сведения о программной реализации 70
1.9. Решение модельных задач 79
1.9.1. Модельная задача 79
1.9.2. Решение модельной задачи 81
1.9.3. Модельная задача 82
Исследование напряженного и предельного состояний опор внеклассного моста 84
2.1. Исследование напряженно-деформированного состояния стойки опоры моста в линейной и нелинейной постанов
ках от действия расчетных нагрузок 84
2.1.1. Постановка задачи 84
2.1.2. Анализ результатов расчетов в линейной постановке задачи 86
2.1.3. Анализ результатов расчетов в физически нелинейной постановке 88
2.2. Исследование напряженно-деформированного состояния системы буросваи-ростверк-стойка-ледозащитная оболочка в линейной постановке задачи с учетом работы металлических труб буросвай 92
2.2.1. Конструктивные особенности элементов опоры и особенности их силовых схем 92
2.2.2. Анализ результатов расчетов без включения металлической оболочки в силовую схему 94
2.2.3. Анализ результатов расчетов с учетом включения металлической оболочки в силовую схему 97
2.2.4. Анализ напряженно-деформированного состояния опоры в трехмерной физической нелинейной постановке 99
Моделирование напряженно-деформированно го и предельного состояний многослойных грунтов, взаимодействующих с деформируемыми элементами 102
3.1. Исследование напряженно-деформированного и предельного состояний склона у мостового перехода через реку Кама у села Сорочьи Горы 102
3.1.1. О постановках задач устойчивости грунтовых откосов по теории предельного состояния 102
3.1.2. Вариационная постановка задачи о НДС грунтовых откосов и ее численная реализация 106
3.1.3. Результаты расчетов откоса до и после разгрузки 111
3.1.4. Результаты расчета откоса после установки свай-шпонок 121
3.2. Исследование напряженно-деформированного и предель
ного состояний опоры моста через р. Архаровка с учетом
взаимодействия с грунтом 132
3.2.1. Вводные замечания 132
3.2.2. Геометрическая и конечно-элементная модели 134
3.2.3. Результаты расчетов 142
Моделирование реконструкции автодорожно-го городского моста через р. казанка на iii транс-портной дамбе в г. Казани 150
4.1. Особенности конструкции пролетных строений из сборных железобетонных блоков и их монтажа путем создания предварительных напряжений сжатия 150
4.2. Последовательность силовых схем, отвечающая конструкции и технологии монтажа пролетных строений 152
4.3. Последовательность расчетных схем, отвечающая этап-ности их монтажа 157
4.4. Анализ напряженно-деформированного состояния одного пролета балки от действия собственного веса и сил натяжения арматурных пучков 161
4.4.1. Основные определения и понятия 161
4.4.2. Постановка модельной задачи 163
4.4.3. Решение задачи по нетрансформирующейся схеме... 165
4.4.4. Решение задачи по трансформирующейся схеме 167
4.4.5. Сопоставление полей напряжений в сечениях балки мостового перехода через р. Казанку, найденных по двум рассматриваемым схемам 171
4.5. Управление полем напряжений в поперечных сечениях балки путем натяжения дополнительных арматурных пучков 172
4.5.1. Постановка задачи и ее решение 172
4.6. Исследование процесса формирования внутренних усилий и моментов 177
4.6.1. Решение задачи по нетрансформирующейся схеме... 177
4.6.2. Решение задачи по трансформирующейся схеме 184
4.6.3. Вычисление коэффициентов к , k\j) Ш
4.6.4. Результаты расчетов для шестиопорной балки моста через р. Казанку в г. Казани 190
4.7. Формирование дополнительных полей напряжений в сечениях балки 196
4.7.1. Постановка и решение задачи 196
4.7.2. Результаты расчетов 199
4.8. Трехмерное напряженное состояние пролетов моста после строительства 205
4.8.1. Постановка задачи 205
4.8.2. Трехмерная конечно-элементная модель 206
4.9. Методика и результаты расчетов 211
4.10. Математическое моделирование напряженного состояния балки при потере натяжения арматурных пучков в локальных зонах и процесса его восстановления при использовании балочной модели 217
4.10.1. Определение напряжений в сечениях шестиопорной балки от неравномерной потери натяжения арматурных пучков по длине балки 218
4.10.2. Результаты расчетов 223
4.10.3. Задача восстановления поля напряжений в сечениях балки после неравномерной потери натяжения арматурных пучков путем приложения дополнительной системы сосредоточенных сил 230
4.10.4. Результаты расчетов 236
4.11. Определение напряженно-деформированного состояния пролетных строений с учетом потери несущей способности и определение уровня дефектов 244
4.11.1. Результаты экспериментальных исследований 244
4.11.2. Численное исследование по определению дефектных пролетов 248
4.11.3. Определение потери натяжения пучков 253
4.12. Анализ напряженно-деформированного состояния пролетных строений после натяжения пучков по проекту НИЦ «Мосты» ЦНИИСа 257
4.12.1. Качественный анализ формирующихся полей напряжений по балочной схеме 257
4.12.2. Анализ НДС пролетов после реконструкции в трехмерной постановке 260
4.12.3. Выводы 262
Заключение 264
Список использованной литературы
