Файл: Ашрабов, А. Б.pdf

Реологическое уравнение теории старения записыва­ ется в^виде:

бетона. Зависимость (I. 57) приводит к нулевой пол­ зучести в возрасте, достаточно далеком от возраста % выбранного за начало отсчета.

Кроме того, существенным недостатком теории ста­ рения является то, что наследственная функция L(t, х) не зависит от времени наблюдения t.

Теорию старения отличает относительная простота математического аппарата и она широко применяется для решения задач, связанных с отпуском и потерей напряжений, однократной осадкой опор и т. п., т. е. для непродолжительных интервалов времени наблюде­

55

можно принимать как частный случай теории упругоползучего тела. Эта теория более применима к старым

в момент загружения. Кривые ползучести бетона, описы­ ваемые уравнениями теорий"наследственности для лю­ бого момента загружения, могут быть получены путем жесткого смещения кривой начального загружения по

•Так при мгновенном изменении скорости загруже­

ния, пренебрегая величинами е и а в уравнении (I. 59),

по сравнению с производными s и а, представляющи­ ми собой скорость их изменения, можно прийти к ли­

венных деформаций. Наоборот, для крайне медленных,

C(t,tj C(t,T) С ft,Г]

56

Уравнение (I. 59) хорошо иллюстрирует подтверж­

механического состояния упругих постоянных соответ­ ствующими операторами, учитывающими влияние пол­ зучести. Основная трудность заключается в установле­ нии физического соответствия этих операторов картине напряженно-деформированного состояния элемента.

Деформации бетона при действии многократно по­ вторной нагрузки. При действии на бетон многократно повторных сжимающих нагрузок происходит постепен­ ное накопление пластических деформаций, при этом величина деформаций стабилизируется, т. е. бетон внешне как бы приобретает свойства упругого тела. Такой характер работы бетона наблюдается при невы­ соких уровнях нагружения порядка до 40—50% от предела прочности на сжатие. В этом случае число циклов нагружения может быть практически неограни­ ченным без ущерба для прочности бетона.

При более высоких напряжениях деформации воз­ растают непропорционально напряжениям и гораздо

заканчивается разрушением бетона вследствие прогрес­ сирующего развития усталостных микротрещин в бе­ тоне (рис. I . 17). Число циклов нагружения, приводя­ щих к разрушению бетона, зависит от относительной величины напряжений (рис. I . 18).

Предел прочности при действии многократно по­ вторной нагрузки называют пределом выносливости бе­

Вторым важным фактором, определяющим коли­ чество циклов повторной нагрузки, является амплиту-

57

Число циклов нагружения

0,10,2 0,4 0,6 0,8 0,10 0,12 0,14 0,16 1-Ю"

Рис. I. 17. Диагпамма деформаций бетона при многократном нагружении.

и з

1001

а ш а х

Длительная прочность бетона. Экспериментальные исследования показывают, что при длительном прило­ жении нагрузок прочность бетона понижается. Степень снижения прочности зависит от длительности действия и режима прикладываемой нагрузки. При уровне напря­ жений, превышающих 0,8 R, со временем наступает разрушение нагруженного образца, причем разрушение

58

происходит тем раньше, чем выше напряжение. Явление снижения прочности при длительном действии нагруз­ ки рядом исследователей связывается с процессом об­ разования микротрещин уже при начальном загружении.

При этом существенную роль играют встречные процессы нарастания прочности бетона во времени, за­ висящие от активности цемента. Так, в высокопрочных цементах прирост прочности составляет 20—30%, а для обычных портландцементов — 40— 50%.

Специальные исследования показывают, что в про­ цессе длительной выдержки образца под нагрузкой вначале имеет место снижение прочности до 20%, а затем повышение её за счет развития химических про­ цессов твердения бетона.

Восстановление и релаксация напряжений. Ряд исследований показал, что если в некоторый момент

2000 \-

Рис. I. 19. Восстановление напряжений. Опыты И. Е. Прокоповича. Возраст бетона в момент загруження т = 380 сут.

времени с длительно нагруженного образца снять на­ грузку и мгновенно зафиксировать внешними связями

59