Прочность и деформативность железобетонных несущих конструкций при агрессивных воздействиях окружающей среды (экспериментальная база. оценка сопротивления на ос
![]() | ![]() |
Рис.15. Распределение проникающей сульфатсодержащей среды по сечению элемента | Рис.16. Распределение параметра химического взаимодействия по сечению элемента |
Рис. 17. Поле напряжений по сечению элемента
Рис. 18. Кинетика деформаций элемента | Рис. 19. Кинетика напряжений в арматуре |
В шестой главе диссертации рассматривается сопротивление фибробетонных и железобетонных элементов конструкций воздействию радиационного поля.
В работе были построены физические соотношения, описывающие деформирование дисперсно-армированного материала в условиях плоского напряжённого состояния с учётом влияния облучения и неодинаковой работы на растяжение и сжатие:
(17)
В этих формулах использовались зависимости:
, (18)
где , (19)
(20)
Разрешающее уравнение фибробетонной пластины с учётом радиационного облучения имеет вид:
(21)
где р – нагрузка, D1, D2, D6 – жёсткости, – фиктивная радиационная нагрузка («добавка»)
;
;
– усилия на контуре пластины,
;
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
, при k=0,1,2;
, при k=0,1,2;
, при k=0,1,2.
В работе также получены физические соотношения для ортотропно армированного материала в условиях плоского напряжённого состояния. Физические соотношения для армированного материала в этом случае складываются из физических соотношений для матрицы (бетона), работающей в условиях плоского напряженного состояния и физических соотношений для арматуры, которая работает в условиях одноосного напряженного состояния для каждого направления армирования.
Физические соотношения для матрицы (бетона):
(22)
где - компоненты тензора напряжений в матрице,
-компоненты тензора деформаций,
- коэффициент поперечной деформации, j=1,2, причём j=1 при 0 0, и j=2 при 0 <0.
Физические соотношения для арматуры:
а) для направления : (23)
б) для направления : (24)
где – секущий модуль для бетона,
– секущий модуль для арматуры.
В работе получены разрешающие уравнения железобетонной оболочки при осесимметричном деформировании в условиях радиационного облучения:
(25)
(26)
где:
,
в которых обозначено:
,
, при k=0,1,2;
Рn – радиальная нагрузка, Р – нагрузка, действующая вдоль образующей.
Дискретизация уравнения изгиба пластины (21) производилась методом сеток. Объем пластинки покрывался трехмерной прямоугольной сеткой. Программный комплекс реализован на базе пакета математических и инженерных задач Matlab 5.2. На основании разработанного алгоритма была написана программа, с использованием которой произведён расчёт напряжённо-деформированного состояния дисперсно-армированной (фибробетонной) пластины с учётом радиационного облучения. Некоторые результаты расчета прямоугольной пластины при совместном действии нагрузки и радиационного облучения на верхнюю сторону пластины, приведены на рис. 20 -23. На рис.20 показаны изменения максимального прогиба, причём, в период до 3 лет прогиб убывает, что связано с действием радиационного распухания, а затем монотонно возрастает из-за доминирующего влияния деградации секущего модуля. На рис. 21 показана кинетика деградации секущего модуля по толщине для центра пластинки для равноотстоящих моментов времени (t=0,2,4,6,8,10,12 лет). На рис.22 показано изменение со временем положения нейтральной поверхности z0 в те же моменты времени. На рис.23 показана зависимость дозы облучения Ф от координаты z для разных моментов времени t=0,5,10,15,20,25,30 лет.
![]() | ![]() |
Рис. 20 Изменение максимального прогиба фибробетонной пластины во времени | Рис. 21 Кинетика деградации секущего модуля во времени по толщине для центра пластины (t=0,2,4,6,8,10,12 лет) |
![]() | ![]() |
Рис.22 Изменение во времени положения нейтральной поверхности z0 для середины пластины | Рис.23.Зависимость дозы Ф от координаты z для разных моментов времени t=0,5,10,15,20,25,30 |
Седьмая глава посвящена исследованию сопротивления сталежелезобетонных конструкций воздействию хлоридсодержащей среды.
Модель сталежелезобетонного элемента, взаимодействующего с агрессивной хлоридсодержащей средой, представляется в виде модели воздействия агрессивной среды, модели деформирования материала (бетона, арматурной стали, стальной части сечения) модели разрушения защитного покрытия на металле и соотношений, отражающих влияние агрессивной среды на характеристики компонентов сталежелезобетонной конструкции.
В работе рассматриваются характерные типы сталежелезобетонных конструктивных элементов, используемые в транспортном строительстве (см. рис.24).
![]() | ![]() | ![]() |