ПОВЕДЕНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ НА ОСНОВАНИИ ПОДВЕРЖЕННЫХ УСАДКЕ И ВЫПОЛНЕННЫХ СО СЛОЖНОЙ ГЕОМЕТРИЕЙ ОТВЕРСТИЙ - Моу, Hань; Желткович, Андрей Евгеньевич (Вестник Брестского государственного технического университета, 2025)
В данной статье представлено всестороннее исследование усадочных трещин в крупногабаритных бетонных плитах со сложными отверстиями, что является критически важной проблемой для промышленных и гражданских сооружений, таких как фундаменты атомных электростанций и промышленные полы. В ходе исследования систематически количественно оценивается влияние ключевых геометрических параметров – формы отверстий (круглая, эллиптическая, шестиугольная) и пространственного распределения (центрально-симметричное, эксцентричное, случайное расположение нескольких отверстий) – на усадочное взаимодействие между плитой и ее фундаментом. Была использована интегрированная методология, сочетающая полномасштабные экспериментальные испытания плит размером 4 × 4 × 0,25 м, теоретическое моделирование с использованием усовершенствованной модели фундамента Пастернака – Власова и детальный анализ методом конечных элементов (FEA) в Abaqus. Результаты показывают, что эллиптические отверстия вызывают наиболее сильную концентрацию напряжений, увеличивая усадочные напряжения примерно на 33 % по сравнению с круглыми отверстиями, в то время как случайные конфигурации с несколькими отверстиями повышают угловые напряжения на 42 % из-за общего снижения жесткости. Было обнаружено, что эксцентриситет линейно смещает местоположение нулевого сдвигового напряжения (Δx = 0,75 e). Была разработана новая модель прогнозирования коэффициента концентрации напряжений (Kt), включающая в себя соотношение сторон формы (λ), относительную эксцентриситет (e/l) и количество отверстий (n), с высокой точностью (R² = 0,92). Исследование предоставляет важные параметры и надежную теоретическую поддержку, что позволяет сформулировать практические рекомендации по проектированию арматуры и оптимизации геометрии отверстий для повышения сопротивления растрескиванию перфорированных плит, что в свою очередь обеспечивает более надежные и экономичные инженерные решения.