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

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).