Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Казань: КГАСУ, 2004. — 206 с.
05.23.01 - Строительный конструкции, здания и сооружения
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Мирсаяпов И.Т. Целью диссертационной работы является разработка прямого динамического метода расчета сейсмостойкости многоэтажных каркасных зданий из железобетона при знакопеременном нелинейном деформировании несущих элементов. В работе поставлены следующие задачи:
- провести анализ состояния многоэтажных каркасных зданий после землетрясений, результатов экспериментальных исследований крупномасштабных моделей каркасных зданий и выявить характерные разрушения многоэтажных зданий и их элементов; изучить характер их деформирования и механизмы разрушения при действии знакопеременных циклических нагрузок;
- провести анализ основных национальных нормативных методов расчета сейсмостойкости зданий: России, Европейского комитета по бетону (ЕКБ), США, Новой Зеландии, Японии и Португалии и существующих теоретических исследований железобетонных строительных конструкций при сейсмических воздействиях с учетом упругопластических свойств материалов;
- провести анализ напряженно-деформированного состояния нормального сечения сжато-изогнутого железобетонного элемента в условиях знакопеременного циклического нагружения на разных стадиях деформирования арматуры;
- разработать деформационную модель сжато-изогнутого железобетонного элемента на основе уравнений равновесия внешних и внутренних сил в нормальном сечении, условии деформирования нормальных сечений и аналитических диаграмм деформирования материалов при знакопеременном нелинейном деформировании при действии циклического нагружения сейсмического характера;
- разработать методику построения на основе деформационной модели диаграммы деформирования нормального сечения сжато-изогнутого железобетонного элемента «Момент - кривизна» при нагрузках сейсмического характера;
- разработать динамический метод расчета многоэтажных каркасных зданий на сейсмические воздействия с учетом изменения жесткости элементов, перераспределения усилий и образования пластических шарниров;
- разработать алгоритмы расчета и программное обеспечение, реализующих предлагаемую методику.
- провести проверку достоверности разработанной методики путем сравнения теоретических результатов с данными эксперимента. На защиту выносятся:
- деформационная модель сжато-изогнутого железобетонного элемента, построенная на основе аналитических диаграмм деформирования материалов, при знакопеременном нелинейном деформировании при действии циклического нагруже-ния сейсмического характера;
- диаграмма деформирования нормального сечения сжато-изогнутого железобетонного элемента при знакопеременном циклическом деформировании в координатах «Момент - кривизна» при нагрузках сейсмического характера;
- прямой динамический метод расчета сейсмостойкости многоэтажных каркасных зданий из железобетона на основе деформационной модели сжато-изогнутого железобетонного элемента при знакопеременном нелинейном деформировании несущих элементов. Практическое значение работы заключается в том, что разработаны деформационная модель сжато-изогнутого железобетонного элемента, наиболее полно отражающая напряженно-деформированное состояние нормальных сечений элемента при знакопеременном циклическом нагружении, и прямой динамический метод расчета сейсмостойкости многоэтажных каркасных зданий из железобетона, позволяющие повысить надежность, а в ряде случаев - расчетную несущую способность, и за счет этого получить наиболее экономичные их конструктивные решения.
05.23.01 - Строительный конструкции, здания и сооружения
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Мирсаяпов И.Т. Целью диссертационной работы является разработка прямого динамического метода расчета сейсмостойкости многоэтажных каркасных зданий из железобетона при знакопеременном нелинейном деформировании несущих элементов. В работе поставлены следующие задачи:
- провести анализ состояния многоэтажных каркасных зданий после землетрясений, результатов экспериментальных исследований крупномасштабных моделей каркасных зданий и выявить характерные разрушения многоэтажных зданий и их элементов; изучить характер их деформирования и механизмы разрушения при действии знакопеременных циклических нагрузок;
- провести анализ основных национальных нормативных методов расчета сейсмостойкости зданий: России, Европейского комитета по бетону (ЕКБ), США, Новой Зеландии, Японии и Португалии и существующих теоретических исследований железобетонных строительных конструкций при сейсмических воздействиях с учетом упругопластических свойств материалов;
- провести анализ напряженно-деформированного состояния нормального сечения сжато-изогнутого железобетонного элемента в условиях знакопеременного циклического нагружения на разных стадиях деформирования арматуры;
- разработать деформационную модель сжато-изогнутого железобетонного элемента на основе уравнений равновесия внешних и внутренних сил в нормальном сечении, условии деформирования нормальных сечений и аналитических диаграмм деформирования материалов при знакопеременном нелинейном деформировании при действии циклического нагружения сейсмического характера;
- разработать методику построения на основе деформационной модели диаграммы деформирования нормального сечения сжато-изогнутого железобетонного элемента «Момент - кривизна» при нагрузках сейсмического характера;
- разработать динамический метод расчета многоэтажных каркасных зданий на сейсмические воздействия с учетом изменения жесткости элементов, перераспределения усилий и образования пластических шарниров;
- разработать алгоритмы расчета и программное обеспечение, реализующих предлагаемую методику.
- провести проверку достоверности разработанной методики путем сравнения теоретических результатов с данными эксперимента. На защиту выносятся:
- деформационная модель сжато-изогнутого железобетонного элемента, построенная на основе аналитических диаграмм деформирования материалов, при знакопеременном нелинейном деформировании при действии циклического нагруже-ния сейсмического характера;
- диаграмма деформирования нормального сечения сжато-изогнутого железобетонного элемента при знакопеременном циклическом деформировании в координатах «Момент - кривизна» при нагрузках сейсмического характера;
- прямой динамический метод расчета сейсмостойкости многоэтажных каркасных зданий из железобетона на основе деформационной модели сжато-изогнутого железобетонного элемента при знакопеременном нелинейном деформировании несущих элементов. Практическое значение работы заключается в том, что разработаны деформационная модель сжато-изогнутого железобетонного элемента, наиболее полно отражающая напряженно-деформированное состояние нормальных сечений элемента при знакопеременном циклическом нагружении, и прямой динамический метод расчета сейсмостойкости многоэтажных каркасных зданий из железобетона, позволяющие повысить надежность, а в ряде случаев - расчетную несущую способность, и за счет этого получить наиболее экономичные их конструктивные решения.