2472

Сравнительный анализ данных в табл.2.14 и 2.15 показывает, что в агрессивных условиях по сравнению с неагрессивными среднеарифметическое значение Dсредн увеличивается на 23,2 %, а среднеарифметическое значение отношения начальной жёсткости к конечной n D0 D умень-

шается на 19,6 %.

Рис. 2.137. Нормальная теоретическая кривая распределения, построенная по выравнивающим частотам и полигон экспериментальных частот значений начальной жесткости балок ( D0 ) при первом нагружении внешним

максимальным изгибающим моментом Mmax 0,77Mразр Мmax 72100 кг см :

окружности – теоретическая кривая распределения; засечки – экспериментальные вероятностные частоты

Характеристики вероятностного распределения: D0 4,51 108 кг см;0,758 108 кг см2 ; асимметрия А= +0,917; %; эксцесс Е 0,766;

кр2 11,1 набл2 9,553, что указывает на нормальный закон вероятностного распределения

На рис. 2.138 и 2.139 представлены функциональные зависимости изменения конечной 100 % величины жёсткости опытных образцов от параметров переменной ступенчато-повторной нагрузки при верхнем уров-

не загружения соответственно в неагрессивной DH f , ,tц и агрессивной DА f , ,tц среде. Исходными данными для построения функциональных зависимостей явились значения жёсткости D для образцов, испы-

231

тывающих воздействие переменной нагрузки соответственно в неагрессивной и агрессивной среде (табл. 2.14, 2.15).

Наиболее неблагоприятными значениями параметров переменной нагрузки в принятой шкале экспериментальных нагрузок при эксплуатации железобетонных конструкций в неагрессивных условиях для конечной 100 % величины жёсткости образцов при верхнем уровне нагружения переменной нагрузкой (рис. 2.138) являются: η = 0,1; ρ = 0,8 и tц=84 часа. Для этих величин параметров переменной нагрузки жёсткость, согласно полученной

экспериментальной функциональной зависимости DH f , ,tц состав-

ляет DнеблагН 2,394 108 кг см2 .

Рис. 2.138. Зависимость изменения конечной 100 % величины жесткости балок с верхним уровнем загружения переменной нагрузки для неагрессивных условий испытания от параметров переменной ступенчато-повторной нагрузки:

ось абсцисс: цифры без скобок предназначены для параметра tц – длительность

цикла переменной нагрузки в часах (треугольник); цифры в круглых скобках предназначены для параметра tmax tц (засечка); цифры в квадратных скобках

предназначены для параметра Mmin Mmax (окружность).

D = 0,122 · (2,72 +0,8η)(4,94 – 3,071ρ)(2,79 + 0,00039tц)

232

Согласно рис. 2.139, представляющего функциональную зависимость изменения конечной 100 % величины жёсткости образцов при верхнем уровне нагружения переменной нагрузкой для агрессивных условий испытания, наиболее неблагоприятными значениями параметров переменной нагрузки в принятой шкале экспериментальных нагрузок по отношению к эксплуатационным свойствам железобетонных конструкций являются: η = 0,4; ρ = 0,8 и tц = 84 часа. Для этих величин параметров переменной нагрузки жёсткость балок согласно полученной экспериментальной функцио-

нальной зависимости DА f , ,tц составляет DнеблагА 2,276 108 кг см2 .

Наиболее благоприятными значениями параметров переменной нагрузки в полученной зависимости DА f , ,tц для работы железобетонных

конструкций при их эксплуатации являются параметры переменной нагрузки: η = 0,1; ρ = 0,4 и tц = 1344 часа. Для этих параметров переменной

Следовательно, в принятой шкале экспериментальных параметров переменной нагрузки при верхнем уровне загружения в условиях

воздействия агрессивной среды максимальное изменение жёсткости D А при воздействии благоприятных и неблагоприятных параметров

переменной нагрузки может составлять DА 40,6% .

Воздействие неблагоприятных параметров переменной нагрузки с верхним уровнем загружения на железобетонные образцы в неагрессивной газовоздушной среде по сравнению с жидкой агрессивной средой приводит к увеличению снижения их 100 % конечной жёсткости D на 14,4 %, а воздействие благоприятных параметров переменной нагрузки на железобетонные конструкции в аналогичных условиях испытания – на 3,02 %.

Среднеарифметическая величина жёсткости DcpA , полученная на 16 экспериментальных балках, испытанных при переменной нагрузки с верхним уровнемнагружениявагрессивнойсредесоставляет DcpA 3,828108 кг см2 .

При нижнем уровне загружении опытных образцов функциональные зависимости отношения начальной жёсткости D0 к конечной во времени жёсткости D n D0 D в зависимости от параметров переменной нагрузки

при испытании железобетонных образцов соответственно в неагрессивной nH D0Н DН и агрессивной nA D0А DА средах показаны на рис. 2.140 и

2.141. Исходными данными для построения функциональных зависимостей явились значения n D0 D для образцов, отмеченных в матрицах

латинского квадрата и представленных в табл. 2.14 и 2.15.

234

загружения переменной нагрузки опытных балок, согласно полученной зависимости D0H DH f , ,tц , являются параметры переменной нагрузки η = 0,1; ρ = 0,4 и tц = 1344 часа. Для этих параметров снижение жёсткости опытных образцов в полученной зависимости D0H DH f , ,tц

составляет D0H DH 1,16 .

Следовательно, в принятой шкале экспериментальных параметров переменной нагрузки при воздействии неагрессивной среды максимальное

изменение показателя n D0 DH с учётом воздействия неблагоприятных и благоприятных параметров переменной нагрузки может составлять

nH 33,3% .

Среднеарифметическая величина nср D0Н DН , полученная на 16 экспериментальных балках, испытанных при переменной нагрузке в неагрессивной среде, составляет ncpH 1,58.

При нижнем уровне загружения балок в агрессивных условиях испытания, согласно полученной функциональной зависимости изменения начальной жёсткости D0 ( рис. 2.141) к конечной жёсткости образцов DA,

наиболее неблагоприятными значениями параметров переменной нагрузки в области выбранных величин экспериментальных нагрузок для эксплуатации железобетонных элементов являются: η = 0,4; ρ = 0,8 и tц = 84 часа. Для этих величин параметров переменной нагрузки снижение жёсткости опытных образцов, согласно полученной экспериментальной зависимости

D0АDА f , ,tц составляет D0АDА 1,590.

Наиболее благоприятными значениями параметров переменной нагрузки для эксплуатации железобетонных конструкций в полученной зави-

симости D0АDА f , ,tц (рис. 2.141) являются параметры переменной

нагрузки η = 0,1; ρ = 0,4 и tц = 1344 часа. Для этих параметров переменной нагрузки снижение жёсткости балок опытных железобетонных балок

составляет D0АDА 1,030.

Следовательно, в выбранной шкале экспериментальных переменных нагрузок при воздействии агрессивной среды максимальное изменение

показателя n D0A DA , с учётом воздействия неблагоприятных и благоприятных значений параметров переменной нагрузки, для эксплуатации железобетонных конструкций, составляет nA 35,2%.

Среднеарифметическая величина nср D0A DA , полученная на 16 экспериментальных балках, испытанных при переменной нагрузке в агрессивной среде, составляет nсрА 1,27% .

237

Функциональные зависимости отношения начальной жёсткости (D0) к конечной во времени жёсткости (D) n D0 D при загружении опытных

образцов минимальными значениями переменной нагрузки в первом цикле

нагрузки (Мmin=0,31Mразр; Мmin=0,41Mразр; Мmin=0,51Mразр; Мmin=0,62Mразр) в

неагрессивной и агрессивной среде в зависимости от параметров переменной ступенчато-повторной нагрузки при испытании железобетонных образцов соответственно приведены на рис. 2.142 и 2.143.

Рис. 2.142. Изменение величины жесткости образцов n DD0 при нижнем

уровне загружения в зависимости от параметров переменной ступенчатоповторной нагрузки в неагрессивной газовоздушной среде испытания:

ось абсцисс: цифры без скобок предназначены для параметра tц – длительность

цикла переменной нагрузки в часах (треугольник); цифры в круглых скобках предназначены для параметра tmax tц (засечка); цифры в квадратных скобках

предназначены для параметра Mmin Mmax (окружность). Для прямой с окружностями – n f ;

для прямой с треугольниками – n f ; для кривой с квадратами – n f tц .

DD0 0,527 1,3 0,3 1,5 0,2 1,1 0,5e 0,020tц

238

являются параметры переменной нагрузки η = 0,1; ρ = 0,4 и tц = 1344 часа. Для этих параметров переменной нагрузки снижение жёсткости опытных железобетонных балок при действии минимальной нагрузки, согласно

полученной функциональной зависимости D0НDН f , ,tц составляет

n D0НDН 1,03.

Следовательно, в принятой шкале экспериментальных переменных сту- пенчато-повторных нагрузок при испытании в неагрессивной среде макси-

мальное изменение показателя nср D0Н DН в зависимости от прини-

маемых параметров переменной нагрузки может составлять nН 2,3%.

При нижнем уровне загружения опытных образцов в агрессивной среде наиболее неблагоприятными значениями параметров переменной нагрузки в принятой шкале экспериментальных нагрузок для изменения величины конечной во времени жёсткости образцов согласно рис. 2.143 являются величины η = 0,4; ρ = 0,8 и tц = 84 часа. Для этих значений параметров переменной нагрузки снижение жёсткости опытных образцов, согласно полученной функциональной зависимости от параметров переменной на-

грузки D0АDА f , ,tц составляет nнеблаг D0АDА 1,170. Наиболее

благоприятными для работы железобетонных конструкций являются параметры переменной нагрузки η = 0,1; ρ = 0,4 и tц = 1344 часа (рис. 2.143).

Для этих параметров nблаг D0АDА 0,982. В выбранной области экспе-

риментальных параметров переменной нагрузки при эксплуатации железобетонных конструкций в агрессивной среде максимальное изменение пока-

зателя n D0АDА в зависимости от принимаемых параметров переменной

нагрузки может составить nA 16,1% .

При минимальной составляющей переменной нагрузки воздействие её неблагоприятных параметров в неагрессивной газовоздушной среде по сравнению с жидкой агрессивной средой приводит к увеличению снижения жёсткости опытных образцов на 13,97 %, а воздействие благоприятных параметров переменной нагрузки на 4,7 %.

В табл. 2.16 показаны начальные и конечные значения кривизны и жёсткости балок, испытывающихся в условиях приложения к ним длительной постоянной нагрузки с разным уровнем загружения в неагрессивной и агрессивной средах.

ПридействиидлительнойпостояннойнагрузкиМ=0,9Мразр (М=84272 кг·см) воздействие жидкой агрессивной среды увеличивает жёсткость на

Dсред 19,1%.

При уменьшении уровня загружения постоянной нагрузкой с М=0,9Мразр до М=0,31Мразр наблюдается снижение жёсткости для неагрессивных условий испытания на n 19,9% , а для агрессивных условий на n 17,9% .

240