ТРЕХОСНОЕ НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ БЕТОНА ПРИ ПРОДОЛЬНОМ ДЕФОРМИРОВАНИИ ТРУБОБЕТОННЫХ ОБРАЗЦОВ

Аннотация

С помощью экспериментального моделирования рассматриваются эффекты, возникающие при переходе бетона в сложное напряженное состояние, которое образуется в результате ограничения поперечных деформаций за счет стальной оболочки. Исследования проводились на трубобетонных образцах трех типоразмеров, а также на дифференцированных образцах из чистого бетона и стальной трубы. Приводятся диаграммы работы образцов при продольном сжатии и их сравнение. Применение трубобетонных конструкций оказывается весьма эффективным не только за счет насыщения материалом несущей конструкции, но и за счет взаимного влияния составляющих конструкции друг на друга. Приводятся количественная оценка и качественное обоснование повышения эффективности работы бетонного сердечника в составе трубобетонного элемента. Показано, что прирост несущей способности образца за счет усиления простой трубы бетоном в несколько раз превышает дифференцированную несущую способность бетонного ядра. Эффекты, возникающие в бетоне под влиянием стальной оболочки, создают трехосное напряженное состояние, что позволяет многократно увеличить несущую способность любого хрупкого материала. Этот факт позволяет считать трубобетонные конструкции композитными с нелинейным приростом прочности за счет совместной работы составляющих системы. Переход трубобетонных образцов в пластическое состояние происходит при тех же значениях продольной деформации, что и у полых стальных труб, но при больших значениях нагрузки. Показано, что бетон в условиях такого напряженного состояния ведет себя как аморфный материал, не разрушается на всех этапах деформирования, а также в нем практически отсутствуют процессы зарождения и распространения трещин.