The paper studies the influence of various constructive factors on the parameters of design reliability and bearing capacity of span prestressed reinforced concrete structures. With the help of experimental design techniques and an effective software package, 12 adequate mathematical models have been developed and brought to the level of practical use. They allow to predict the reliability and bearing capacity of normal and oblique sections of specified structures for any combinations of concrete class, reinforcement class and reinforcement ratio. These models also allow to investigate both the direction of the change in bearing capacity and reliability index of prestressed reinforced concrete elements with the change of the above-mentioned factors, which is useful in solving some optimization problems at the design stage.
Предмет исследования: изучение потерь предварительного напряжения и усилий в арматуре пролетных железобетонных конструкций. Эти величины являются весьма неустойчивыми, с чем необходимо считаться при проектировании сооружений. Однако существующие нормативные документы учитывают возможные отклонения потерь и усилий в напрягаемой арматуре от их расчетных значений в достаточно общем виде. Поскольку каждый из видов потерь, согласно расчетным формулам, зависит от одного или нескольких случайных факторов, их следует рассматривать с вероятностной точки зрения. Цели: определение разброса различных потерь и действующих усилий в предварительно напряженной арматуре для выявления факторов, влияющих на его величину. Материалы и методы: использована нормативная методика расчета потерь напряжений и полученные в результате ранее проведенных исследований характеристики изменчивости физико-механических свойств бетона и арматуры. Законы распределения рассматриваемых параметров предполагались нормальными (закон Гаусса). Для вычисления коэффициентов вариации применялся метод статистических испытаний (метод Монте-Карло) и метод линеаризации (разложение в ряд Тейлора), которые были реализованы в программном комплексе MATLAB. Результаты: в процессе численного эксперимента были получены значения разброса потерь напряжений и усилий в арматуре для всех способов создания предварительного напряжения, предусмотренных действующими нормами проектирования. Установлено, что оба показателя существенно зависят от способа натяжения арматуры, ее вида и класса, а также от диаметра проволоки. Кроме того, на изменчивость вышеупомянутых характеристик влияет большое количество сопутствующих факторов, таких как завод-изготовитель, стабильность технологического процесса, квалификация обслуживающего персонала и т.д. Выводы: полученные данные рекомендуется использовать для определения достоверных значений прочности, деформативности и трещиностойкости пролетных железобетонных конструкций, а также при вероятностных расчетах, связанных с оценкой их надежности по различным предельным состояниям. В частности, описанная методика была применена при расчете надежности изгибаемых предварительно напряженных элементов с точки зрения прочности наклонных сечений.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.