Моделирование исчерпания прочности стержневых железобетонных конструкций при действии поперечной силы на базе анизотропной модели плоского напряженного состояния железобетона с трещинами с апробацией на основании данных экспериментальных исследований

Дано развитие деформационной модели железобетона при плоском напряженном состоянии с учетом действительных диаграмм деформирования бетона и арматуры, трещинообразования и других факторов физической нелинейности на общий случай армирования в виде направленной, дисперсной и жесткой арматуры. Разработаны определяющие соотношения между напряжениями и относительными деформациями железобетона с трещинами при плоском напряженном состоянии в инкрементальной форме. Апробация модели выполнена на примере расчета железобетонной балки, симметрично загруженной в пролете сосредоточенными силами. Дан анализ зависимости механизма разрушения конструкции по наклонному сечению от величины пролета среза. Обоснован вывод, что инкрементальная форма деформационной модели позволяет подробно исследовать напряженно-деформированное состояние стержневой конструкции с учетом нелинейных свойств бетона и арматуры и моделировать механизм разрушения, адекватный действительному. На основе данных численного эксперимента проведен анализ зависимости прочности наклонного сечения от различных факторов, включая пролет среза наклонного сечения, интенсивность поперечной арматуры, зацепление берегов наклонной трещины, нагельного эффекта в продольной арматуре и других. Показано, что модель разрушения наклонного сечения, разработанная М.С. Боришанским и А.А. Гвоздевым, не лишена ряда недостатков. С целью дальнейшего совершенствования модели разработаны предложения по построению критерия прочности изгибаемых элементов по наклонным сечениям с учетом сил зацепления берегов трещин и нагельного эффекта продольной арматуры, обеспечивающего лучшее согласование теоретических и опытных данных.