Rationalization of the parameters of the cylindrical bridge support (theoretical basis)
| Autor: | Olena Petrova, Valeriy Shmukler, Hammoud Mohammad |
|---|---|
| Rok vydání: | 2018 |
| Předmět: |
Computer science
business.industry Mathematical analysis 0211 other engineering and technologies Pharmaceutical Science Strain energy density function 02 engineering and technology Structural engineering Limiting Rationalization (economics) Material deformation diagram the density of the potential energy of deformations the criterion of the limit state Lode-Nadai parameter Durability Сітчаста обойма шпангоути діаграма деформування матеріалу щільність потенційної енергії деформацій критерій граничного стану параметр Лоде-Надаї 020303 mechanical engineering & transports 0203 mechanical engineering Complementary and alternative medicine Shear (geology) lcsh:TA1-2040 021105 building & construction Pharmacology (medical) Limit state design lcsh:Engineering (General). Civil engineering (General) business Mathematics |
| Zdroj: | Building constructions. Theory and Practice; № 3 (2018): Building constructions. Theory and Practice; 3-16 Будівельні конструкції. Теорія і практика; № 3 (2018): Будівельні конструкції. Теорія і практика; 3-16 MATEC Web of Conferences, Vol 230, p 02031 (2018) |
| ISSN: | 2522-4182 |
| Popis: | The formulation and solution of the problem of durability and stability of a concrete support, which has an outer mesh cage reinforced with reinforcing ribs (frames) and an inner cavity is considered in paper. The contact stresses between the concrete core and the metal cage are determined, which, in turn, actually depend on the attributes of the mesh cage and the step of the reinforced ribs. The rationalization criterion based on minimizing the potential deformation energy is introduced. For the indicated task, the variables are the thickness of the mesh cage, the size of its cell, the step of the frames.Moreover, within the framework of the stated task it is also proposed the development of the approach in the formation of the criterion of the limit state of the material which variously resists to compression, stretching and shear (such as concrete). The approach is based on the presentation of the material diagrams (directly taken from experimental studies) in the form of a polynomial of the fifth degree. The coefficients of this polynomial are expressed through the generally accepted parameters of the stress-strain state, which, in turn, can depend on time, temperature, etc. The limiting value of the strain energy density is assumed as a criterion for the limit state. In this case, the aforementioned strain energy density depends on its particular values, calculated separately for strain of compression, stretching and shear. In addition, the criterion considers the nature of the stress-strain state by introducing the Lode-Nadai parameters into it. As a consequence, there were constructed limiting surfaces in coordinates which represent the principal stresses for the indicated classes of concrete. Moreover, recommendations for determining of the normalized values of the strain energy density are given and a logic-calculational algorithm for considering the transition from the limit state in the local area to the general collapse of the structure is proposed. В статті розглянуто постановку та вирішення задачі міцності та стійкості бетонної опори, що має зовнішню сітчасту обойму, підкріплену арматурними кільцями (шпангоутами), та внутрішню порожнину. Визначені контактні напруження між бетонним ядром та металевою обоймою, які, в свою чергу, залежать від атрибутів власне обойми та кроку шпангоутів. Введений критерій раціоналізації, що базується на мінімізації потенційної енергії деформації. Для позначеної задачі варійованими параметрами є товщина просічно-витяжної сітки, розмір чарунки, крок шпангоутів.Крім того, в рамках оговореної задачі також запропонований розвиток підходу при формуванні критерію граничного стану матеріалу, що по-різному опирається стиску, розтягу та зсуву (по типу бетонів). В основі підходу лежить уявлення діаграм матеріалу (прийнятих безпосередньо з експериментів) у вигляді полінома п'ятого ступеня. Коефіцієнти даного полінома виражені через загальноприйняті параметри напружено-деформованого стану, які, в свою чергу, можуть залежати від часу, температури і т.д. В якості критерію граничного стану прийнято граничне значення щільності енергії деформацій. При цьому, згадана щільність енергії деформації залежить від частинних її значень, підрахованих окремо для деформацій стиску, розтягу і зсуву. Крім того, критерій враховує характер напружено-деформованого стану шляхом введення в нього параметрів Лод-Надаї.Як наслідок, для позначених класів бетонів побудовані граничні поверхні в координатах, що являють собою головні напруження. На додаток, надані рекомендації по визначенню нормованих значень щільності енергії деформації і позначений логіко-розрахунковий алгоритм обліку переходу від граничного стану в локальній області до загального колапсу конструкції. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|