Усталостные испытания бетона при постоянном значении

Выточка обеспечивала определенность концентратора напряжений, что позволило избежать случайных отклонений в результатах. Для каждой серии определялось уравнение линии выносливости по результатам усталостных испытаний при постоянном значении.

Для каждой серии определенное количество образцов испытывалось при ступенчатом изменении режимов нагружения и полученные результаты накладывались на график выносливости, полученный по стандартным испытаниям.

Для образцов первой серии было принято, четыре режима, отличающихся между собой максимальным напряжением, которое на каждой последующей ступени снижалось.

Результаты испытаний нескольких образцов даны для прямого суммирования количества нагружений на каждом уровне. Как видно из этих данных, при простом суммировании образцы не должны были разрушаться. В действительности все образцы на IV ступени разрушились, что хорошо подтверждает предлагаемый метод расчета при переменных режимах. Рассчитанные по каждому этапу эквивалентные числа циклов оказываются больше собственных значений, и поэтому суммирование эквивалентных чисел циклов четырех ступеней дает разрушение в области выносливости.

Испытания образцов диаметром 40 мм второй серии проводились при постоянном значении 0,2, при различных режимах, отличающихся уровнем и последовательностью изменения максимальных напряжений. Во всех случаях опытные точки, координаты которых определялись с учетом эквивалентности пройденных чисел циклов, легли в область выносливости, в то время как при простом суммировании наблюдались отклонения, особенно значительные при ступенчатом нагружении снизу вверх.

Для образцов диаметром 30 мм второй серии было принято изменение нагрузки в восходящем, нисходящем и переменном порядке. При этом сохранялось постоянным значение ра=0,3. Для образцов третьей серии на отдельных ступенях изменялось и значение. В этом случае при введении эквивалентных чисел циклов все опытные точки попадают в область выносливости, в то время как при простом суммировании отклонения могут быть очень значительными.

Проведенные испытания убедительно показывают, что простое суммирование может быть практически приемлемо лишь в частном случае, когда режимы нагружения образца отличаются между собой незначительно (т. е. когда предельные значения по линии выносливости по ступеням нагружения различаются незначительно).

Вместе с тем в большинстве случаев простое суммирование циклов неприменимо, так как не позволяет правильно произвести оценку долговечности образца.

В результате испытаний получено удовлетворительное совпадение данных эксперимента с расчетными зависимостями. Особенно наглядно это проявлялось в испытаниях образцов третьей серии, для которых режимы нагружения каждого стержня менялись в широком диапазоне, произвольно выбирались уровни начальных и последующих напряжений, их последовательность и соотношение постоянной и переменной нагрузки на каждом этапе.

Полученные результаты позволяют рекомендовать методику для практических расчетов долговечности железобетонных конструкций при любых случайных динамических воздействиях. Нужно лишь свести их к ступенчатому виду.