СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ..................................................................................................................... 5
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ ...................................................................................................... 12
1.1. Перераспределение моментов в статически неопределимых
железобетонных конструкциях ............................................................................. 12
1.1.1. Перераспределение моментов в нормах проектирования ..................... 15
1.1.2. Экспериментальные исследования по перераспределению моментов 18
1.1.3. Численные исследования перераспределения моментов ....................... 20
1.2. Влияние коррозии на поведение железобетонных балок ....................... 23
1.3. Численное моделирование корродированных железобетонных балок 33
1.3.1. Сцепление продольной арматуры с бетоном ............................................ 34
1.3.2. Дополнительная потеря целостности бетона из-за коррозии ................ 36
1.4. Использование моделей машинного обучения при расчете
железобетонных конструкций ............................................................................... 37
1.5. Выводы по главе 1 .......................................................................................... 39
2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ В
СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМЫХ КОРРОДИРОВАННЫХ И
НЕКОРРОДИРОВАННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛКАХ .......................... 42
2.1. Параметры, влияющие на перераспределение моментов в статически
неопределимых железобетонных балках ............................................................. 42
2.2. Определение перераспределения моментов в нормах проектирования
47
2.3. Перераспределение моментов в статически неопределимых
железобетонных балках .......................................................................................... 58
2.4. Алгоритм расчета перераспределения моментов в статически
неопределимых некорродированных железобетонных балках ...................... 62
2.5. Перераспределение моментов в корродированных статически
неопределимых железобетонных балках ............................................................. 80
2.6. Пример расчета коэффициента перераспределения моментов в
статически неопределимых корродированных железобетонных балках ..... 83
2.7. Выводы по главе 2 .......................................................................................... 85
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ
МОМЕНТОВ В КОРРОДИРОВАННЫХ И НЕКОРРОДИРОВАННЫХ
СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛКАХ ....... 87
3
3.1. Программа проведения эксперимента ............................................................. 87
3.2. Методика проведения экспериментальных исследований .......................... 88
3.2.1. Детали образцов .............................................................................................. 88
3.2.2. Изготовление опытных образцов ................................................................ 93
3.2.3. Испытание опытных образцов .................................................................... 97
3.2.4. Ускоренные испытания образцов на коррозию ..................................... 103
3.2.5. Инструментирование и методика испытаний ........................................ 106
3.3. Результаты испытаний статически неопределимых железобетонных
балок............................................................................................................................. 108
3.3.1. Первая группа (ВС) –контрольные, некорродированные образцы .. 108
3.3.2. Вторая группа (FB)- корродирование по всей длине продольной
нижней арматуры ...................................................................................................... 115
3.3.3. Третья группа (МО) - корродирование арматуры только в пролетных
зонах 127
3.3.4. Четвертая группа (TO)-корродирование арматуры только на средней
опорной ........................................................................................................................ 137
3.3.5. Пятая группа (TBM)-корродирование арматуры на средней опоре и в
пролетах....................................................................................................................... 147
3.4. Анализ экспериментальных результатов статически неопределимых
железобетонных балок .............................................................................................. 157
3.4.1. Сравнительный анализ экспериментальных результатов между
некорродированными (BC) и корродированными балками второй группы
(FB) 157
3.4.2. Сравнительный анализ экспериментальных результатов между
некорродированными (BC) и корродированными балками в третьей группе
(MO) 159
3.4.3. Сравнительный анализ экспериментальных результатов между
некорродированными (BC) и корродированными балками четвертой группы
(TO) 161
3.4.4. Сравнительный анализ экспериментальных результатов между
некорродированными (BC) и корродированными балками в пятой группе
(TBM) 163
3.4.5. Сравнение экспериментальных результатов всех групп .................... 165
3.5. Выводы по главе 3 .............................................................................................. 171
4
4. ЧИСЛЕННЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ В
КОРРОДИРОВАННЫХ И НЕКОРРОДИРОВАННЫХ СТАТИЧЕСКИ
НЕОПРЕДЕЛИМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛКАХ ........................................ 174
4.1. Обобщенная численная модель корродированных и некорродированных
статически неопределимых железобетонных балок .......................................... 174
4.1.1. Геометрические параметры модели ......................................................... 175
4.1.2. Свойства материалов ................................................................................... 176
4.1.3. Конечно-элементная сетка.......................................................................... 179
4.1.4. Граничные условия и нагрузка ................................................................. 180
4.1.5. Взаимодействие между элементами .......................................................... 181
4.1.6. Сравнительный анализ полученных результатов ................................ 183
4.2. Коэффициент перераспределения моментов в статически неопределимых
железобетонных конструкциях с использованием моделей машинного
обучения ...................................................................................................................... 188
4.2.1. Сбор и предварительная обработка данных , используемых для
построения модели машинного обучения ......................................................... 189
4.2.2. Использование метода искусственной нейронной сети (ИНС)для
расчета значения (βрасч.) ......................................................................................... 193
4.2.3. Обучение и оценка модели ИНС ............................................................... 195
4.2.4. Сравнение эффективности ИНС-модели с другими моделями,
использованными для расчета значения (βрасч.) .............................................. 197
4.3. Выводы по главе 4 .............................................................................................. 201
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 202
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ................................................... 206
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ...................................................................................................... 222
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ...................................................................................................... 227
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ...................................................................................................... 230
