This thesis analyzes and solves the problems of monitoring of constructions strains (small resistance changes) in a number of points of the structure. The essence of investigated systems is test of the strain gauges small resistance changes proportional to displacement or strain and reaching only thousandths of parts of percent. The main objects of research is strain detection circuits working under automatic multipoint balanced Wheatstone bridge and the current balancing methods. The introduction reveals the importance of investigated problem, formulates the aim and tasks, introduces publications and presentations of the author’s and the structure of the dissertation. The first chapter is a review of literature. It analyzes practical use of strain measurement methods, their advantages and disadvantages, opportunities to use these methods in automated systems. The chapter ends with formulated conclusions. The second section presents balanced methods of the strain monitoring. Analysis of balanced Wheatstone bridge device is made. New strain monitoring device by balancing currents are proposed and investigated. There are two possible ways: with two current sources and one current source. The third and fourth sections provide results of computer simulation and experimental models. The proposed devices of balancing currents has been modeled and tested in practice. Stability of the devices was tested and their work simulating in real conditions. Conclusions, references and the... [to full text] / Disertacijoje nagrinėjamos ir sprendžiamos konstrukcijų deformacijų (varžų mažų pokyčių) nustatymo daugelyje konstrukcijos taškų problemos. Tiriamų sistemų funkcionavimo esmė yra įtempių jutiklių varžos mažų pokyčių proporcingų poslinkiui ar deformacijai ir siekiančių tik tūkstantąsias procento dalis nustatymas. Pagrindiniai tyrimo objektai yra automatinių daugiataškių balansuojamo Vitstono tiltelio ir srovių balansavimo metodais veikiantys deformacijų nustatymo grandynai. Įvadiniame skyriuje nagrinėjamas problemos aktualumas, formuluojamas darbo tikslas ir uždaviniai, pristatomi autoriaus pranešimai ir publikacijos, pateikiama disertacijos struktūra. Pirmajame skyriuje pateikta literatūros apžvalga. Jame analizuojami praktikoje naudojami deformacijų nustatymo metodai, pateikiami jų privalumai ir trūkumai, galimybės naudoti šiuos metodus automatizuotose sistemose. Antrajame skyriuje pateikti konstrukcijų deformacijų balansuojami nustatymo būdai. Yra atlikta balansuojamo Vitstono tiltelio metodo analizė. Pateiktas naujas deformacijų stebėjimo balansuojant sroves metodas ir atlikta jo analizė. Jame išskiriami du galimi būdai: su dviem srovės šaltiniais ir su vienu srovės šaltiniu. Trečiajame ir ketvirtajame skyriuose pateikti kompiuterinio modeliavimo ir eksperimentinių tyrimų rezultatai. Buvo sumodeliuotas ir praktiškai patikrintas pasiūlyto srovės balansavimo metodo praktinis veikimas. Patikrintas įrenginių stabilumas ir jų darbas imituojant realias sąlygas. Disertacijos... [toliau žr. visą tekstą]

Disertacijoje nagrinėjamos ir sprendžiamos konstrukcijų deformacijų (varžų mažų pokyčių) nustatymo daugelyje konstrukcijos taškų problemos. Tiriamų sistemų funkcionavimo esmė yra įtempių jutiklių varžos mažų pokyčių proporcingų poslinkiui ar deformacijai ir siekiančių tik tūkstantąsias procento dalis nustatymas. Pagrindiniai tyrimo objektai yra automatinių daugiataškių balansuojamo Vitstono tiltelio ir srovių balansavimo metodais veikiantys deformacijų nustatymo grandynai. Įvadiniame skyriuje nagrinėjamas problemos aktualumas, formuluojamas darbo tikslas ir uždaviniai, pristatomi autoriaus pranešimai ir publikacijos, pateikiama disertacijos struktūra. Pirmajame skyriuje pateikta literatūros apžvalga. Jame analizuojami praktikoje naudojami deformacijų nustatymo metodai, pateikiami jų privalumai ir trūkumai, galimybės naudoti šiuos metodus automatizuotose sistemose. Antrajame skyriuje pateikti konstrukcijų deformacijų balansuojami nustatymo būdai. Yra atlikta balansuojamo Vitstono tiltelio metodo analizė. Pateiktas naujas deformacijų stebėjimo balansuojant sroves metodas ir atlikta jo analizė. Jame išskiriami du galimi būdai: su dviem srovės šaltiniais ir su vienu srovės šaltiniu. Trečiajame ir ketvirtajame skyriuose pateikti kompiuterinio modeliavimo ir eksperimentinių tyrimų rezultatai. Buvo sumodeliuotas ir praktiškai patikrintas pasiūlyto srovės balansavimo metodo praktinis veikimas. Patikrintas įrenginių stabilumas ir jų darbas imituojant realias sąlygas. Disertacijos... [toliau žr. visą tekstą] / This thesis analyzes and solves the problems of monitoring of constructions strains (small resistance changes) in a number of points of the structure. The essence of investigated systems is test of the strain gauges small resistance changes proportional to displacement or strain and reaching only thousandths of parts of percent. The main objects of research is strain detection circuits working under automatic multipoint balanced Wheatstone bridge and the current balancing methods. The introduction reveals the importance of investigated problem, formulates the aim and tasks, introduces publications and presentations of the author’s and the structure of the dissertation. The first chapter is a review of literature. It analyzes practical use of strain measurement methods, their advantages and disadvantages, opportunities to use these methods in automated systems. The chapter ends with formulated conclusions. The second section presents balanced methods of the strain monitoring. Analysis of balanced Wheatstone bridge device is made. New strain monitoring device by balancing currents are proposed and investigated. There are two possible ways: with two current sources and one current source. The third and fourth sections provide results of computer simulation and experimental models. The proposed devices of balancing currents has been modeled and tested in practice. Stability of the devices was tested and their work simulating in real conditions. Conclusions, references and the... [to full text]

Darbe pasiūlyta tempiamojo betono įtempių - deformacijų priklausomybė trumpalaikio ir ilgalaikio apkrovimo atveju. Pasiūlyta priklausomybė gauta, taikant EC2 momentų–kreivių priklausomybių apskaičiavimo metodiką. Atlikta lenkiamųjų gelžbetoninių elementų įtempių ir deformacijų priklausomybių analizė. Apžvelgti tokių elementų deformacijų skaičiavimo metodai ir matematiniai modeliai, apžvelgti paskelbti literatūros šaltiniai, susijusę su lenkiamųjų gelžbetoninių elementų deformacijomis. Skaitinio eksperimento pagalba sudaryta lenkiamųjų gelžbetoninių elementų duomenų imtis, išnagrinėta trumpalaike ir ilgalaike apkrova veikiami lenkiamieji gelžbetoniniai elementai, deformacijos ir jas lemiantys faktoriai, atlikta jų analizė. Taikant VGTU tiltų ir specialiųjų statinių katedroje pasiūlytą sluoksnių metodą iš skaitinių eksperimentų gautų momentų-kreivių diagramų gautos supleišėjusio tempiamojo betono įtempių-deformacijų priklausomybės. Parinkti pagrindiniai teorinės diagramos parametrai, priklausomai nuo betono klasės, armavimo procento bei valkšnumo koeficiento. Gautoji priklausomybė pritaikyta gelžbetoninių sijų kreivių apskaičiavimui sluoksnių metodu. Gautieji rezultatai palyginti su empirinėmis EC2 normų prikalsumybėmis gautais rezultatais. Palyginamoji gautų skaičiavimo rezultatų analizė parodė gerą abiem metodais gautų rezultatų atitikimą. Gautoji priklausomybė gali būti pritaikyta netiesiniuose skaičiavimuose, taikant baigtinių elementų metodą. / The paper suggests tension concrete stress-strain dependence of the short-term and long-term case-load of the EC2 method. Bending reinforced concrete elements of stress and strain dependence are analyzed. Presented overview of such elements deformation calculation methods and mathematical models, highlight the relevance literature review, relating to bending reinforced concrete elements. Collected bending reinforced concrete elements (numerical experiments) data, examined short-term and long term effects of load to bended reinforced concrete elements, deformations and the determining factors, performed their analysis. For the purposed of VGTU bridges and special structures department’s constitutive model from the numerical experiments obtained moment-curvature relationships derived the charts of cracked pulling concrete stress-strain dependence. Choose the basic theoretical parameters of the relationships, depending on the class of concrete, reinforcement rates, and creep coefficient. The calculation results are compared with the experimental beam data. Performed calculation results of the analysis showed quite accurate results with the derived dependencies.

Baigiamajame magistro darbe nagrinėjami giliojo pamato, įsprausto į smėlinį gruntą, nuosėdžiai nuo pamato viršuje pridėtos apkrovos. Darbe apžvelgtos jėgos perdavimo pamato pagrindui, kontaktinių įtempių pasiskirstymo, taip pat įtempių pasiskirstymo pamato pagrinde teorinės prielaidos, aprašyta vienuolika nuosėdžių skaičiavimo metodų. Tiriamojoje darbo dalyje aprašomos fizinės ir mechaninės pagrindo savybės, analizuojami statiniai polio bandymai. Išnagrinėjus teorinių prielaidų, bandymų ir lyginamųjų skaičiavimų rezultatų atitikimą, pateikiamos baigiamojo darbo išvados ir siūlymai. Darbą sudaro aštuonios dalys: įvadas, polio sąveika su pagrindu, polio, apkrauto vertikalia gniuždančiąja jėga, nuosėdžių skaičiavimo metodų apžvalga, fizinės ir mechaninės pagrindo savybės, statiniai polio bandymai, apskaičiuotų ir bandymų metu nustatytų rezultatų palyginimas, išvados ir siūlymai, literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 86 p. be priedų, 81 pav., 10 lent. / In master thesis examined settlement of deep foundation in cohesion less soil. Theoretical assumptions of vertical force transmission for the soil, stress distribution in the base of the deep foundation, interactional stresses, was overviewed in the work. Eleven methods for settlement determination of deep foundation was described also. In the part of exploratory work, the description of test was made. Main differences of the methods obtained and test data with calculated values compared. Conclusions and proposals for further investigation represented. Structure: introduction, soil pile interaction, single pile settlement, physical and mechanical properties of basement, comparison of determined and calculated values, conclusions and suggestions, references. Thesis consist of: 86 p. text without appendixes, 81 pictures, 10 tables.

Monolitinio pastato įrąžoms skaičiuoti, projektuotojas kurdamas pastato skaičiuotinį modelį, jį traktuoja kaip ,,akimirksniu“ pastatytą. Pastato statybos metu nuolatinė apkrova nuo perdangų savojo svorio, auga palaipsniui, betonuojant aukštą po aukšto, kol galiausiai, užbetonuojamas paskutinis aukštas. Darbe pasiūlytas ir skaitiškai realizuotas modelis, įvertinantis betono ir armatūros įtempių bei deformacijų kitimo istoriją dėl laike palaipsniui augančios apkrovos nuo perdangų savojo svorio. Darbe taikomas superpozicijos principas betono valkšnumo deformacijoms, atsižvelgiant į Volterra lygtį. Pasiūlyta matematinė formuluotė pagrįsta matriciniu skaičiavimu ir apibendrintąja funkcijos vidurkio teorema taikant betono valkšnumui. Skaitiniu būdu gauti rezultatai patikrinti analitiškai. Modelis pritaikytas daugiaaukščio pastato papildomų šlyties jėgų perdangose, atsirandančių dėl gretimų kolonų skirtingų poslinkių vystymosi per laiką radimui. Gauti rezultatai patikrinti su apytikslio skaičiavimo rezultatais, taikant normų EC-2 reikalavimus betono valkšnumo deformacijoms. Perdangų praspaudimą kolona, kai pastarosios yra greta pastato standumo branduolių, kurių deformatyvumas yra ženkliai mažesnis, reiktų tikrinti atsižvelgiant į papildomas šlyties jėgas, atsirandančias dėl betono susitraukimo ir valkšnumo įtakos. Darbo apimtis – 99 p. teksto, 54 iliustr., 12 lent. ir 9 literatūros šaltiniai. Atskirai pridedami priedai. / The designer calculates a building as an instantly built. However, during construction the permanent load is increasing gradually because the floors are built step by step. This paper introduces a numerically implemented mathematical model for the column analysis accounting for the stress and strain change in reinforcement and concrete with time due to the increasing in time permanent loads induced by the self-weight of each slab during construction. The mathematical formulation is based on the superposition principle for the creep strain described by Volterra's integro-differential equation and involves a matrix solution of linear equations derived via application of the generalized mean theorem for integration. The results obtained are also verified analytically. Finally, the proposed model is applied to calculate extra shear forces caused by the deflections appearing to the adjacent columns of different cross-sections. The results obtained are also compared with the approximate calculation treating the building as an instantly built. The results indicate that additional shear forces due to different displacements of the adjacent columns are quite mild. However, the additional shear forces can be sufficiently high, if the column is located near the high stiffness walls in a non-sway building. In this case, the extra shear forces should be determined via time-dependent analysis accounting on the creep and shrinkage strains relying on the gradually increasing load during... [to full text]

Šiame darbe susisteminti ir palyginti pagrindiniai grunto standumo koeficientų nustatymo metodai. Aprašoma metodika, kaip iš grunto santykinio tankio galima apskaičiuoti dinaminį bei statinį tamprumo modulius. Pateikiamos šių grunto parametrų koreliacinės priklausomybės. Eksperimentiniais tyrimais įrodyta, kad silpnuose gruntuose egzistuoja netiesinė grunto tamprumo modulio priklausomybė nuo šalia grunto esančios priekrovos. Priekrovą traktuojant kaip tiesiškai priklausančią nuo gylio, išvesta tamprumo modulio silpnuose gruntuose priklausomybė nuo gylio. Rezervuarų skaičiavimui buvo pasinaudota 2 panašių konstrukcijų skaičiavimo metodikomis (tunelių metodika bei vamzdžių m.). Taip pat pasinaudota СНиП 2.06.09-84 tunelių projektavimo nurodymais. Konstrukcija sumodeliuota projektavimo programomis Robot Structural Analysis Pro, SCAD, Plaxis 2D. Taip pat pateiktas patobulintas modelis, atramas išskirstant į ploto vienetą, autoriaus nuomone, tinkamesnėmis plonasienėms mažo standumo konstrukcijoms. Skaičiuotiniuose modeliuose įvertinami visi pagrindiniai rezervuarų konstrukciniai elementai: galiniai kupolai, lengvosios sąstandos, špangautai. Laboratoriniais bandymais nustatytos ir įvertintos polimerinio kompozito konstrukcinės savybės: virtualus tamprumo modulis, Puasono koeficientas, valkšnumo koeficientas bei senėjimo faktorius. Išvadose apibendrinami rezultatai, taip pat suformuojami pasiūlymai, naudingi tolesniems tiriamiesiems darbams, bei panašių konstrukcijų... [toliau žr. visą tekstą] / Main methods to determine subgrade reaction is systemized in this master thesis work. Determination of static and dynamic deformation modulus, when relative soil density is known, are also familiarized. Correlation between the parameters is given in section 2. Experiments were made to prove that there is a link between deformation modulus and surcharge. If surcharge depends linearly from depth, then a function was created to predict deformation modulus values in weak soil when depth varies. 2 similar construction (pipes and tunnels) methods were used to design a buried tank. Design model was created by these design programs: Robot Structural Analysis Pro, SCAD, and PLAXIS 2D. An additional tank modelling method has been suggested by the author. Supports were assigned in plane instead of in a straight line. The updated model seems to better fit for low stiffness construction materials like GRP composites. In these design models all common tank structural elements were included: longitude domes, light and heavy stiffeners, orthotropic material. Main design parameters like virtual elastic modulus, Poisson ratio, creep factor, factor of durability. Results are summarized in conclusions. Suggestions were provided to help future researchers and designers with this kind of problems: structural design of composite polymer structures, design of buried thin-shelled tanks and evaluation of deformation modulus.

In last decades, fibre reinforcement is widely used in many countries as ad-ditive for concrete and cement mortar mixture for production of structures. Fibre reinforcement applications in Lithuania are often restricted to production of concrete floor for different purposes. Whereas, in other countries (USA, Japan, Germany and other) application area of fibre reinforcement is much wider, for example: bridge deck, thin-walled structures for special constructions (tunnels, reservoirs, etc), covering of roadway, airport landing strip, pipelines, pile foundation. Application of fibre reinforcement is considered as one of the most important development area of structural construction in the world. Fibre reinforcement significantly improves service properties of concrete. Fibre reinforcement does not have considerable influence on concrete compressive strength, however it significantly changes fracture characteristics of tensile concrete. Fracture of non-reinforced tensile concrete is brittle, whereas with fibre reinforcement–plastic. This is due to restraining of tensile deformations by distributed fibres. Fibre reinforcement influence on concrete member is more effective than bar reinforcement, as tensile deformations are restrained in the whole volume of tensile zone. Whereas, tensile deformations in a RC member are restrained in the specific interaction area of reinforcement and concrete. Main advantages of fibre reinforcement are slow crack propagation, greater tensile and... [to full text] / Jau kelis dešimtmečius plieno plaušas visame pasaulyje plačiai taikomas kaip priedas betono ir cementinio skiedinio mišiniams, naudojamiems statybinių konstrukcijų gamybai. Lietuvoje dispersinis armavimas dažniausiai naudojamas betonuojant įvairios paskirties pastatų grindis. Tuo tarpu, kitose pasaulio šalyse (JAV, Japonijoje, Vokietijoje ir kt.) dispersinė armatūra naudojama daug plačiau, pvz.: tiltų perdangoms, plonasienėms specialiųjų statinių (tunelių, rezervuarų ir t. t.) konstrukcijoms, kelių dangoms, oro uostų pakilimo takams, vamzdynams, poliniams pamatams ir t. t. Dispersinės armatūros taikymas visame pasaulyje laikoma viena iš prioritetinių statybinių konstrukcijų vystymosi sričių. Dispersinis armavimas neturi didesnės įtakos gniuždomajam betono stipriui, tačiau lemia visiškai skirtingą tempiamojo betono suirimo pobūdį. Nearmuoto tempiamojo betono suirimas yra trapus, tuo tarpu dispersiškai armuoto – plastinis. Tai lemia dispersiškai pasiskirsčiusio plaušo sukeliamas tempimo deformacijų suvaržymas. Dispersinio armavimo poveikis betoniniam elementui yra daug efektyvesnis nei strypinės armatūros, kadangi tempimo deformacijos varžomos visame tempiamosios zonos tūryje. Tuo tarpu klasikiniame gelžbetoniniame elemente tempimo deformacijos varžomos tik tam tikrame armatūros ir betono sąveikos plote. Lėtesnis plyšių vystymasis, didesnis atsparumas smūgiams ir nuovargiui bei plastiškumas yra pagrindiniai veiksniai, lemiantys dispersiškai armuotų gelžbetoninių konstrukcijų... [toliau žr. visą tekstą]

1. The method for automatic digital balancing of Wheatstone resistance bridge was developed and investigated using DAC R-2R matrix for evaluation of resistance small changes. Balancing method enables reducing of external influence impact to evaluation results and avoids most disadvantages that are common to classic systems based on unbalanced Wheatstone bridge. The parameters of connecting wires and channel switches are not impacting evaluation results in the system developed. Advantages of the system developed are proven by experiments. System developed allows low cost implementation of systems for evaluation of resistance small changes. 2. Possibilities for simplification of circuit for resistance small changes evaluation by using digital signal processing means are proven. It is established that by using known and the proposed methods for improvement of reliability of evaluation results resolution of the evaluation is 12–14 bits (0,024 % - 0,006 % accuracy). It is established that it is necessary to use digital signal processing methods for achieving such resolution. 3. New structures of resistance small change evaluation systems ensuring resolutions of 212 and 28 intended for laboratory investigations and monitoring of constructions are proposed. Experimental model of system with resolution of 28 was made and investigated. Methods of reducing noises in long cables were established during experiment. In general it was proven that the model is suitable for monitoring tasks... [to full text]

Betono senėjimo koeficientas – tai pagrindinis rodiklis, kuris įvertina betono įtempių kitimą per laiką prognozuojant gežbetoninių elementų įlinkius, įtemptojo gelžbetonio armatūros nuostolius dėl betono valkšnumo ir t.t. Senėjimo keoficieno faktiškai neįmanoma gauti analitine forma iš Volterra integrodiferencialinės lygties, todėl jam yra taikomos skaitiniu būdu gautų rezultatų aproksimacijos arba tiesiog jis imamas apytiksliai lygus 0,8 nediferencijuojant tokių faktorių, kaip betono amžius, stebėjimo laikas, betono stirprumas, armaturos kiekis ir t.t. Baigiamajame magistro darbe atlikta įvairių autorių pasiūlytų empirinių betono senėjimo koeficiento formulių analizė. Nustatytos betono senėjimo koeficiento empirinių formulių kitimo ribos ir jų legitimumas tikslioms, skaitiniu būdu gautoms senėjimo koeficiento reikšmėms. Darbe, taikant vidutinių ekvivalentinių įtempių ir deformacijų metodą (ASSA), yra analitiškai išvestas koeficientas, leidžiantis įvertinanti armatūros įtaką gelžbetoniniam elementui, apkrautam pastovia per laiką jėga priklausomai nuo betoninio elemento, apkrauto nekintamu laiko atžvilgiu poslinkiu (grynosios relaksacijos uždavinys). Atlikta armavimo koeficiento įtakos betono senėjimo koeficientui analizė, gauti rezultatai palyginti su tiksliomis reikšmėmis bei EC-2 rekomenduojama viena reikšme - 0,8. Darbe suformuluotas senėjimo koeficiento neapibrėžtumo įvertinimo stochastinis uždavinys. Atlikta parametrų analizė, siekiant nustatyti kiekvieno jų įtaką... [toliau žr. visą tekstą] / The coefficient of aging is the major parameter accounting for the stress evolution in time in deflection analysis of reinforcement concrete elements and specification for losses of pre-stress due to concrete creep. This parameter cannot be derived analytically from Volterra's integro-differential equation and numerical solution is always feasible. Hence, the empirical formula to fit the numerically-based results for the coefficient of aging can be found in literature on the matter. In particular, the code Ec-2 uses a only one value for this coefficient equal to 0.8 neglecting the influence of concrete strength, its age, quantity of reinforcement, time of consideration, etc., and it is cleat that such attempt is quite scarce. Thereby, in the master's thesis, the analysis of various approximate relationships for the coefficient of aging found in literature is considered. Here, a legitimacy of these relations is defined in terms of numerically-based results and the error bounds is determined. The analytical derivation of factor specifying the conversion from a pure relaxation test of plain concrete to the reinforced concrete element is demonstrated via an average strain stress approach (ASSA). The influence of reinforcement quantity on the coefficient of aging is considered comparing the numerical values, EC-2 based value of 0.8 and values defined by empirical relations. Also, the stochastic formulation to define the uncertainties of coefficient of aging related to variation... [to full text]