Исследование напряженно-деформированного состояния сечения численным экспериментом

Выполнен численный эксперимент для апробации теоретических положений в матрице внешней жесткости, вычисления элементов через единичные перемещения по определению напряженно-деформированного состояния сечения железобетонного элемента при чистом изгибе в стадии до образования трещин с учетом эффекта разгрузки средней зоны, обусловленного различной деформативностью бетона при растяжении и сжатии. Цель: проверка возможности раскрытия внутренней статической неопределимости напряженно-деформированного состояния сечения; определение деформированного состояния сечения в целом и его средней зоны и распределение нормальных напряжений по высоте сечения при различных уровнях воздействия изгибающего момента. При выполнении эксперимента решались качественное и количественное траектория центров мгновенного поворота сечения; деформирование центра тяжести сжатой и растянутой граней сечения; распределение напряжений в сечении и его средней зоне, где волокна сначала сжимаются, а затем частично или полностью разгружаются с переходом в растяжение; изменения положения центров общего поворота; положение нейтральной оси по напряжениям в процессе нагружения; значение изгибающего момента при трещинообразовании и влияние на указанные факторы класса бетона и класса арматуры. Численный эксперимент выполнен для железобетонного элемента прямоугольного сечения с одиночной арматурой. Результаты эксперимента подтвердили теоретические разработки, которые позволяют раскрыть внутреннюю статическую неопределимость сечения и определить напряженно-деформированное состояние сечения, учитывающего зоны, обусловленные различной упругопластической деформативностью эффекта разгрузки при сжатии и растяжении.