Registration Number
0826U002711, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
11-08-2026
popup.evolution
.
Title
Load-bearing capacity of reinforced concrete beams with uneven damage under loading
Author
Nazarii Mykhalevskyi,
popup.head Zinoviу Blikharskyу
popup.opponent Yevhenii Klymenko
popup.opponent Oleksandr Andriychuk
popup.review Roman Tytarenko
popup.review Borys Ilnytskyy
popup.rada
Lviv Polytechnic National University
Description
Дисертаційна праця присвячена дослідженню несучої здатності залізобетонних балок з нерівномірними пошкодженнями при дії навантаження. Актуальність тематики обумовлена тим, що в умовах тривалої експлуатації, технологічних впливів та дії агресивних середовищ залізобетонні конструкції можуть зазнавати локальних пошкоджень.
Метою дослідження є визначення впливу рівня навантаження під час утворення однобічного пошкодження на подальшу роботу балки. Для досягнення поставленої мети сформульовано комплекс задач, що включали: аналіз існуючих наукових досліджень; розроблення експериментальної частини та проведення досліджень; чисельне моделювання методом скінченних елементів; порівняльний аналіз результатів експерименту і розрахунків.
У вступі обґрунтовано актуальність теми дослідження, визначено мету, задачі, об’єкт і предмет дослідження, а також наведено наукову новизну і практичне значення отриманих результатів.
У першому розділі проведено огляд сучасних досліджень вітчизняних і зарубіжних авторів щодо роботи залізобетонних елементів за наявності дефектів і пошкоджень. Описано основні причини виникнення пошкоджень у, наведено їх типи, характерні ознаки Проаналізовано вплив пошкоджень на несучу здатність і деформативність залізобетонних конструкцій, зокрема розглянуто особливості зміни напружено-деформованого стану елементів, перерозподілу внутрішніх зусиль та розвитку деформацій.
Також розглянуто метод цифрової кореляції зображень та наведено приклади його застосування у світовій практиці. За результатами аналізу сформовано концепцію дослідження, визначено параметри пошкодження, рівні навантаження, схему випробувань, критерії вичерпання несучої здатності.
У другому розділі представлено програму та методику експериментальних досліджень. Пошкодження залізобетонних балок виконувалось при рівнях навантаження 0; 0,3; 0,5; 0,7 від руйнівного моменту Mult контрольного зразка. Для реалізації програми виготовлено 16 залізобетонних балок, а також серії бетонних зразків призми, циліндри, куби для визначення фізико-механічних властивостей і відібрано 4 зразки арматури для визначення межі міцності, межі текучості та встановити відповідний клас. Дослідні балки навантажувались поетапно двома зосередженими силами, прикладеними в третинах прольоту. Після досягнення заданого рівня навантаження пошкодження формувалось поетапно з витримкою у часі, після чого балки доводились до руйнування .
У третьому розділі наведено результати експериментальних досліджень. Встановлено, що вичерпання несучої здатності дослідних зразків відбувалося при досягнені моменту текучості робочої арматури та при досягненні граничних деформацій стиснутої зони бетону. Для пошкоджених балок зафіксовано розвиток горизонтального вигину, що свідчить про виникнення просторової роботи елемента та вказує на втрату стійкості внаслідок однобічного пошкодження.
У четвертому розділі виконано порівняння експериментальних результатів з розрахунковими значеннями, отриманими за деформаційною моделлю. Для контрольної балки встановлено добру узгодженість експериментальних та теоретичних даних за ключовими критеріями. Для пошкоджених балок показано задовільну збіжність щодо граничної несучої здатності та деформацій бетону, однак виявлено суттєві розбіжності у визначенні моментів при досягненні текучості арматури. На основі аналізу зроблено висновок, що однією з основних причин таких відхилень є розвиток горизонтального вигину та втрата стійкості. Додатково для досліджуваних балок було виконано розрахунок за косим згином.
Проведено аналіз нормативних документів різних країн, зокрема європейських, американських, австралійських та японських стандартів проектування залізобетонних конструкцій. Встановлено, що у нормативних документах наведено геометричні обмеження, зокрема відношення відстані між закріпленнями до ширини стиснутої зони або висоти перерізу, що визначають умови забезпечення їх просторової стійкості.
Запропоновано враховувати втрату стійкості для пошкоджених балок на основі залежності між рівнем навантаження, параметрами пошкодження та величиною горизонтальних переміщень, а також розроблено пропозиції щодо застосування такого підходу при оцінці несучої здатності. Запропоновано алгоритм врахування втрати стійкості на основі експериментальних даних балок, пошкоджених як без навантаження, так і при різних рівнях навантаження.
Registration Date
2026-06-22
popup.nrat_date
2026-06-22 / 2026-08-13
