Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Машиностроение -> Рабинович Ф.Н. -> "Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции" -> 82

Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции - Рабинович Ф.Н.

Рабинович Ф.Н. Композиты на основе дисперсно армированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции — М.: ABC, 2004. — 560 c.
ISBN 5-93093-306-5
Скачать (прямая ссылка): kompozitinaosnovedisper2004.djvu
Предыдущая << 1 .. 76 77 78 79 80 81 < 82 > 83 84 85 86 87 88 .. 265 >> Следующая

Сопротивление: удару истиранию выкрашиванию при термическом воздействии 325 200 300
Долговечность при испытаниях на замораживание-оттаивание 200 В работе [10] исследовано влияние объемного содержания фибровой арматуры и диаметров используемых фибр на изменение пределов трещиностойкости стале-фибробетона при действии растягивающей нагрузки. Исследование основывалось на анализе уравнения потенциальной энергии деформации (аналогичного составленному ранее в работе [8] для вывода соотношения Грффитса), и отличающегося тем, что в это уравнение добавлено слагаемое, учитывающее энергию накаплавае-мую в ходе деформации фибрами, пересекающими трецину [10]:

П = П0 -W(p,a)+U(a)+Uf, (4.1)

где П0 — потенциальная энергия деформации твердого тела без трещины; W(p,a) — энергия упругих деформаций, обусловленных раскрытием трещины длиной 2а при действии напряжения р; U(a) — поверхностная энергия трещины; Uf— потенциальная энергия деформации фибр и окружающего их бетона под действием усилий возникающих в фибрах, пересекающих трещину.

Критическому значению напряжений р = р * соответствует такое значение потенциальной энергии /7, при котором рост длины трещины не сопровождается ростом энергии, т.е.

А-[и(а)+Uf-Wfaaft=O da

Плоскостями, параллельными растягивающему напряжению р, вырежем из массива фибробетона параллепипед единичной толщины с дефектом в виде трещины длиной 2а (рис.4.1). Вырезанный объем находится в состоянии плоской деформации.В этом случае

И/М=^(I-V2); (4.2)

tzU

здесь Eft — модуль продольной упругости фибробетона; v — коэффициент Пуассо-

Поверхностная энергия трещины U(a) составляет величину

U{a) = 4ay, (4.3)

где Y— плотность эффективной поверхностной энергии.

Для определения величины Uf основываемся на представлениях о структуре дисперсного армирования в виде пространственной системы, в которой геометрические центры фибр равномерно распределены в ее объеме, при этом направления осей фибр в данной системе равновероятны.

Полагаем, что в начальный момент раскрытия трещин в матрице искривления осей фибр не может быть значительным и они (фибры) работают в условиях практически полной безизгибности. Поэтому будем считать, что в момент, предшествующий началу трещинообразования, жесткость связи, осуществляемой каждой фиброй, определяется ее сопротивлением осевой (выдергивающей) составляющей действующей нагрузки.

Исходя из анализа рассматриваемой системы в целом и сделанных предположений о распределении в ней внутренних сил [10], получено выражение для усилия Q, воспринимаемого фибрами, пересекающими единицу площади трещины:

Q = -^-, (4.4)

tfb.red

здесь п=А/Асгс, где А — площадь поперечного сечения I — I фибробетона (рис.4.1); ^crc — площадь дефектов в виде трещин; Efb — модуль упругости фибробетона с ненарушенной сплошностью, определяемый "правилом смесей": ,.Ji ¦ • і і і іі*П

1SiS ї-ї-ґТі I

¦ ¦ ¦ ¦ ^агі^Т Illl

Х/ЧAAAAi

UHIHU

Рис.4.1.Схема растяжения параллелепипеда с дефектом в виде трещины.

Efb = JifEf + (1 ~Mrfe » гДе ,Ef и Efc — объемное содержание фибр в бетоне, модуль упругости фибр и бетона, соответственно^^ — приведенный модуль упругости части сечения фибробетона, занятой начальной трещиной (дефектом) в момент, предшедствующий ее росту.

В пространстве, занятом трещиной, находятся фибры, соединяющие ее берега. Поэтому важно также определить суммарную жесткость связей, осуществляемых фибрами, пересекающими единицу площади трещины.

В соответветствии с данными, представленными в указанной выше работе [10], величину Efbred можно определять по формуле:

Efbred =0,395Efajit, (4.5)

где коэффициент а является параметром, вычисление которого может быть произ-веденено на основании выражения:

а =

df\

0,6(1-2v)Et

(l+v)(3-4v)Ef'

(4.6)

Как видно из формулы (4.5), на величину Efbred кроме изменяющейся количественной (JUf) и качественной (постоянной Ef) характеристик армирования влияет только параметр а, характеризующий главным образом уровень дисперсности армирования бетона фибрами. Следует однако заметить, что после нарушения связей (сцепления) между боковой поверхностью фибр и бетоном (что, по-видимому, не может не совпадать с началом раскрытия трещин) значение коэффициента а уменьшиться, что в свою очередь приведет к понижению величины Efbred. Это означает, что приведенный модуль упругости Efbred части сечения фибробетона, занятой начальной трещиной (дефектом), имеет наибольшее значение в момент предшедствующий росту трещины (в мгновение, при котором рост трещины становиться реальностью).

Потенциальная энергия деформации фибр, пересекающих единицу площади трещины и окружающего их бетона равна 0,5Q2 / Efbred. Умножая эту энергию на площадь трещины 2а, получим:

Uf = 2а Gp2, (4.7)

где

0,5л'

(п-1)-

¦fb.red

+ 1

¦fb.red

Подставив в уравнение (4.1) выражения (4.2), (4.3), (4.7), получим формулу для определения предела трещиностойкости стафибробетона Разделим данное выражение на предел трещиностойкости неармированного бетона
Предыдущая << 1 .. 76 77 78 79 80 81 < 82 > 83 84 85 86 87 88 .. 265 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed