авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

Прочность и деформативность железобетонных несущих конструкций при агрессивных воздействиях окружающей среды (экспериментальная база. оценка сопротивления на ос

-- [ Страница 4 ] --

По описанной методике были рассчитаны стержневой и балочный элементы из сталежелезобетона при различных вариантах действующей нагрузки и схемах воздействия хлоридной среды (Рис. 25). Расчет производился с помощью программных комплексов, написанных в системе MatLab. Рассматривалась задача расчета трубчатого железобетонного элемента, который после некоторого периода эксплуатации усиливался стальной обоймой. При расчете железобетонного элемента анализировались напряжения и кинетика коррозионного износа арматуры. При достижении напряжениями в какой-либо точке сечения некоторого критического уровня или при заданной степени коррозионного износа арматуры конструкция усиливается внешней стальной обоймой с защитным покрытием и расчет производится далее до тех пор, пока не наступит предельное состояние элемента. Время наступления предельного состояния принимается за долговечность элемента.

Некоторые результаты расчетов приведены на рис. 27 - 30 для одной из стадий работы сжимаемого трубчатого сталежелезобетонного элемента, усиленного внешней стальной обоймой с защитным покрытием и работающего в жидкой хлоридной среде. На рис. 27, 28 приводятся изменения напряжений в арматуре и стальной обойме. На рис. 29 показано изменение напряжений в бетоне, на рис. 30 – кинетика проникания хлоридной среды в бетон.

В восьмой главе рассмотрены пути решения проблемы организации прочностного мониторинга железобетонных конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных и радиационных сред. Прочностной мониторинг конструкций должен обеспечить непрерывный или периодический контроль и управление напряженно-деформированным состоянием существую­щих конструкций. Прочностной мониторинг должен лежать в ос­нове принципа эксплуатации по техническому состоянию. Этот принцип предполагает контроль нагруженности основных и наи­более напряженных участков конструкций в течение предыдущего периода эксплуатации, получение информации об изменении технического состояния для прогнозирования ресурса или достижения пре­дельного состояния. Следовательно, проблема прочностного мони­торинга включает решение таких задач, как оценка текущего состояния (поиск дефектов, анализ нагрузок и условий взаимо­действия конструкции с окружающей средой) и прогнозирование изменения этого состояния с течением времени под влиянием действующих причин.

Для правильной организации прочностного монито­ринга необходима разработка проблемно-ориентированных прог­раммных комплексов, содержащих модули обработки эксперимен­тальных данных, численного решения краевых задач механики железобетонных конструкций, оценки предельных состояний и прогнозирования долговечности конструкций с учетом реального их состояния и условий работы.

В главе рассматривается комплекс вопросов, связанных с разработкой основ прочност­ного мониторинга железобетонных конструкций, подвергающихся совместному воздействию нагрузок и агрессивных или радиационных внешних сред, а также решением ряда задач, нужных для органи­зации или возникающих при реализации прочностного мониторин­га железобетонных конструкций.

Под прочностным мониторингом железобетонных конструкций понимается контроль и управление напряженным состоянием конструкций с целью обеспечения надёжной их эксплуатации в течение заданного срока службы. На этапе эксплуатации железобетонных конструкций активный прочностной мониторинг должен включать решение следующих основных задач: 1) оценка напря­женно-деформированного состояния конструктивных элементов и всей конструкции, а также кинетики его изменения с учётом имеющихся дефектов и повреждений различного характера; 2) анализ и оценка степени соответствия несу­щей способности железобетонных конструкций внешним воздействиям в рассмат­риваемый момент времени и на прогнозируемый период; прогно­зирование долговечности железобетонной конструкции при заданных внешних воздействиях и происходящих процессах деградации; 3) разработка альтернативных стратегий по измене­нию состояния железобетонной конструкции до проектного или требуемого уровня (ремонт, усиление, реконс­трукция, замена); 4) выбор и реализация наиболее рациональной стратегии изменения состояния конструкции. В работе рассмотрены вопросы применения информационных технологий (банков данных, экспертных систем) для решения задач прочностного мониторинга железобетонных конструкций. Отмечено, что очень своевременно проведение комплекса научных исследований, посвященных созданию системы сбора, хранения и обработки информации о состоянии железобетонных конструкций, созданию различных банков данных. Предварительный перечень банков данных, содержащих информацию, необходимую для орга­низации прочностного мониторинга, может включать: банк меха­нических свойств используемых материалов; банк механических и коррозионных свойств встречающихся грунтов; банк геометрических параметров конструктивных элементов; банк моделей деформирования используемых материалов; банк моделей коррозионного разрушения используемых материалов; банк дан­ных об изменении механических свойств материалов конструкций и защитных покрытий; банк данных об изменении механичес­ких и коррозионных свойств грунтов в зоне расположения конструкций; банк сведений о дефектах железобетонных конструкций; банк данных о режиме работы железобетонной конструкции; банк данных об авариях на данной конструкции и сходных случаях аварий на других конструкциях с анализом возможных причин; банк моделей деформирования различных железобетонных элементов конструкций с характерными дефектами различного вида; банк данных с ре­зультатами контроля состояния железобетонных конструкций с использованием методов неразрушающего контроля; банк программ расчета железобетонных конструкций; банк данных с результатами выполне­нных расчетных оценок эксплуатационного состояния железобетонных конструкций, с результатами оценки остаточного ресурса с полным указанием исходных данных, при которых производились расчеты; банк данных о ремонтах, усилениях, заменах, прове­денных на конструкциях и приведших к изменению их несущей способности и долговечности. В работе предложена структура ряда банков.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Практически все существующие железобетонные конструкции в процессе эксплуатации подвергаются воздействию агрессивных эксплуатационных сред. Воздействие этих сред, а также радиационных полей приводит к изменению размеров элементов конструкций, к изменению механических характеристик материалов, что, в конечном счете, приводит к изменению напряженно-деформированного состояния в них и, как следствие к сокращению их долговечности (уменьшению ресурса).

Проведенный анализ литературы показал, что, несмотря на рост публикаций, посвященных вопросам прочности и долговечности конструкций, подвергающихся воздействию коррозионных сред, многие стороны проблемы остаются еще мало исследованными. Следует отметить рост диссертационных исследований, посвященных проблеме взаимодействия конструкций с коррозионными эксплуатационными средами. Однако большинство работ посвящено анализу и систематизации экспериментальных данных по влиянию агрессивных сред на стойкость, техническое состояние, долговечность эксплуатируемых конструкций. Работ, в которых разрабатываются теоретические подходы к прогнозированию поведения железобетонных конструкций в коррозионных средах значительно меньше. Также мало работ, посвященных разработке методов расчета железобетонных конструкций с учетом воздействия радиационных факторов. В нормативных документах вопросы учета коррозионных и радиационных факторов отражаются очень поверхностно, более того, проблема учета влияния коррозионной среды до последнего времени отделялась от проблемы расчета конструкций.

Проведенные автором исследования позволяют сформулировать следующие основные выводы:

1. В результате анализа большого количества экспериментальных работ исследовано влияние хлоридсодержащих и сульфатсодержащих сред, а также радиационных полей на прочностные и деформативные характеристики компонентов железобетона и показан характер неоднородной по объему деградации механических свойств для разных видов агрессивных сред и радиационных полей.

2. Развит общий подход к построению моделей сопротивления железобетонных элементов конструкций воздействию агрессивных и радиационных условий эксплуатации, основанный на использовании деформационной теории железобетона и методе структурных параметров; разработана методика идентификации моделей сопротивления железобетона воздействию агрессивных и радиационных сред по экспериментальным данным;

3. С использованием предложенного подхода на основе анализа экспериментальных данных построены модели сопротивления железобетонных элементов конструкций воздействию хлоридсодержащих и сульфатсодержащих сред при одновременном действии нагрузки; для этих моделей определены значения коэффициентов по имеющимся экспериментальным данным;

4. С использованием предложенного подхода построены модели сопротивления фибробетонных и железобетонных элементов конструкций воздействию радиационных полей, проведена их идентификация;

5. Построены модели деформирования нагруженных различным образом железобетонных стержневых и пластиночных конструктивных элементов в хлоридсодержащих и сульфатсодержащих агрессивных средах, а также радиационных полях;

6. Разработаны методики расчета сжимаемых и изгибаемых железобетонных стержневых конструктивных элементов, а также изгибаемых пластиночных элементов с учетом воздействия агрессивных и радиационных сред, с использованием которых проведено исследование влияния хлоридсодержащих и сульфатсодержащих сред, а также радиационных факторов на изменение несущей способности и долговечности стержневых и пластиночных элементов конструкций.

7. Установлено, что при прогнозировании поведения железобетонных конструкций с учетом воздействия агрессивных сред к известным трем группам уравнений – равновесия, геометрическим и физическим добавляется еще одна группа – кинетические уравнения, описывающие либо коррозионный износ в каждой точке поверхности конструкции, либо накопление повреждений в каждой точке объема конструкции, либо изменение механических характеристик с течением времени. Кроме того, исходные уравнения изменяются с тем, чтобы учесть эффекты, к которым приводит воздействие агрессивной или радиационной среды (переход на расчет по деформированной схеме, учет физической нелинейности, разносопротивляемости, необходимость учета реологических процессов совместно с коррозионными процессами).

8. Рассмотрена проблема организации прочностного мониторинга железобетонных конструкций, работающих в условиях совместного воздействия нагрузок, агрессивных и радиационных эксплуатационных сред. Приведен перечень задач, решение которых необходимо для рациональной организации прочностного мониторинга и указано, какие задачи уже решены.

Основные результаты диссертационной работы отражены в следующих публикациях:

Монографии:

1. Овчинников И.Г., Инамов Р.Р., Гарибов Р.Б. Прочность и долговечность железобетонных конструкций в условиях сульфатной агрессии. Изд-во СГУ. Саратов, 2001.163 с.

2. Овчинников И.Г., Раткин В.В., Гарибов Р.Б. Работоспособность сталежелезобетонных конструкций в условиях воздействия хлоридсодержащих сред. Изд-во СГУ. Саратов, 2002.155 с.

3. Гарибов Р.Б. Сопротивление железобетонных элементов конструкций воздействию агрессивных сред. Изд-во СГУ. Саратов, 2003. 228 с.

4. Маринин А.Н., Гарибов Р.Б., Овчинников И.Г. Сопротивление железобетонных конструкций воздействию хлоридной коррозии и карбонизации. Изд-во РАТА. Саратов, 2008, с. 260.

5. Пестряков А.Н., Овчинников И.Г., Гарибов Р.Б. Справочник молодого специалиста «Мосты и транспортные тоннели». Изд-во Наука, Саратов, 2006, с. 184.

6. Овчинников И.Г., Козырева Е.А., Гарибов Р.Б. Моделирование работы несущих конструкций транспортных сооружений. Учебное пособие. Саратов. Изд-во СГТУ. 2004. 246 с.

7. Овчинников И.И., Гарибов Р.Б. Транспортные сооружения (автомобильные дороги, мосты, тоннели, водопропускные трубы). Учебное пособие, «Полиграф-К» Москва,2007. 152 с.

Статьи, материалы конференций:

1. Гарибов Р.Б. Прочность железобетонных элементов конструкций в условиях сульфатной агрессии// Сборник материалов Всероссийской научно-технической кон­ференции "Актуальные проблемы строительства и строительной индус­трии" 18-21 июня 2001 г., г.Тула.ТГУ.2001. с.24-25.

2. Гарибов Р.Б. Анализ экспериментальных данных по влиянию сульфатсодержащей среды на механические характеристики бетона// Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте. Сборник науч. трудов П.Ф. РГОТУПС. Изд-во СГУ. Саратов. 2001.с.18-23.

3.Гарибов Р.Б., Инамов Р.Р., Овчинников И.Г. Модель деформирования и расчет сжатой железобетонной стойки в условиях сульфатной агрессии// Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте. Сборник науч. трудов П.Ф. РГОТУПС. Изд-во СГУ. Саратов. 2001.с.47-51.

4. Гарибов Р.Б., Овчинников И.Г., Раткин В.В. Деформирование трубчатого железобетонного элемента, усиливаемого внешней стальной обоймой, подвергающегося воздействию нагрузки и агрессивной хлоридсодержащей среды// Проблемы прочности элементов конструкций под действием нагрузок и рабочих сред. Межвуз. науч. сб. Саратов. Изд-во СГТУ. 2001. с.12-20.

5. Гарибов Р.Б., Овчинников И.Г., Инамов Р.Р. Моделирование процесса деформирования сжато-изогнутой железобетонной балки в условиях сульфатной агрессии// Проблемы прочности элементов конструкций под действием нагрузок и рабочих сред. Межвуз. науч. сб. Саратов. Изд-во СГТУ. 2001. с.34-42.

6. Гарибов Р.Б., Овчинников И.Г., Кривцов А.В. Деформирование железобетонной пластины на упругом основании под воздействием хлоридсодержащей среды// Architecture, civil engineering and ecology. Program, papers and reports of international scientific and practical conference-seminar. Spain, Barcelona, 18-25 May 2002, p. 80-84.

7. Гарибов Р.Б. Влияние сульфатной агрессии на изгиб железобетонных балок// Сборник материалов III Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы строительства и строительной индустрии" 25-27 июня 2002 г. Тула. ТГУ.2002. с.14-15.

8. Гарибов Р.Б. Моделирование поведения армированных конструктивных элементов из разномодульного материала в условиях сульфатной агрессии// Математическое моделирование и краевые задачи. Труды 12 межвузовской конференции. Самара. 2002.с.44-48.

9. Garibov R.B., Ovtchinnikov I.G. Bending of reinforced concrete beams under the conditions of sulphate corrosive // Advances in Structural Engineering and Mechanics (ASEM'02). The Second International Conference 21-23 August 2002, Busan (Pusan), Korea.

10. Гарибов Р.Б., Овчинников И.Г., Овчинникова А.И. Сопротивление железобетонных элементов конструкций воздействию агрессивных сред// Труды Международной конференции «Долговечность строительных конструкций: Теория и практика защиты от коррозии. Волгоград. 2002. с.290-296

11. Овчинников И.Г., Раткин В.В., Гарибов Р.Б. Моделирование поведения сжимаемого железобетонного элемента, усиливаемого внешней стальной обоймой после воздействия агрессивной хлоридсодержащей среды// Известия вузов. Строительство. 2003.№1. с.9-15.

12. Гарибов Р.Б., Согоцьян Л.С. Модель деформирования материала при ползучести в условиях воздействия агрессивной среды// Труды Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные вопросы строительства». Саранск. 2003. с. 253 256.

13. Гарибов Р.Б. Сопротивление армированных изгибаемых элементов воздействию сульфатсодержащей среды//Труды международной научно-технической конференции. Севастополь. 2004. с. 17 19.

14. Гарибов Р.Б., Согоцьян Л.С. Модель деформирования растягиваемого армированного элемента при ползучести и воздействии агрессивной среды//Проблемы прочности элементов конструкций под действием нагрузок и рабочих сред. Межвуз. науч. сб. Саратов. СГТУ. 2004. с. 57-62.

15. Гарибов Р.Б. Моделирование деформирования бетона в условиях воздействия сульфатсодержащей среды//Эффективные строительные конструкции: теория и практика. Сборник статей III междунар. науч. техн. конф. Пенза. 2004. с.91- 113.

16. Гарибов Р.Б., Согоцьян Л.С. Ползучесть и длительная прочность материалов в условиях коррозионных воздействий//Эффективные строительные конструкции: теория и практика. Сборник статей III междунар. науч. техн. конф. Пенза. 2004. с.154 - 169.

17. Овчинников И.Г., Гарибов Р.Б. Коррозия и защита железобетона мостовых сооружений//Материалы Международной научно-практической конференции «Защита от коррозии в строительстве и городском хозяйстве». М. ВВЦ. 17-19 мая 2005 г., с. 72.

18. Гарибов Р.Б., Овчинников И.И. Моделирование напряженно-деформированного состояния пластинчатых железобетонных конструкций, подвергающихся хлоридной коррозии // Труды XXI международной конференции по теории оболочек и пластин. Саратов 14 16 ноября 2005 г. Саратов. СГТУ. 2005. с. 55 64.

19. Гарибов Р.Б., Овчинников И.И. Численное исследование напряженного состояния прямоугольной армированной пластины с учетом воздействия агрессивной хлоридсодержащей среды // Труды XXI международной конференции по теории оболочек и пластин. Саратов 14 16 ноября 2005 г. Саратов. СГТУ. 2005. с. 74 - 79.

20. Гарибов Р.Б. Сопротивление армированных конструктивных элементов воздействию сульфатсодержащей среды // Труды XXI международной конференции по теории оболочек и пластин. Саратов 14 16 ноября 2005 г. Саратов. СГТУ. 2005. с. 43 - 55.

21. Гарибов Р.Б., Овчинников И.Г. Деформирование армированных пластинчатых элементов конструкций, подвергающихся радиационному облучению // Труды XXI международной конференции по теории оболочек и пластин. Саратов 14 16 ноября 2005 г. Саратов. СГТУ. 2005. с. 64 - 74.

22. Феоктистов А.В., Гарибов Р.Б. Расчетные модели и методы расчета сталежелезобетонных мостовых конструкций с учетом реальных условий эксплуатации// Проблемы прочности элементов конструкций под действием нагрузок и рабочих сред. Межвуз. науч. сб. 2005. Саратов. СГТУ, с. 94 102.

23. Гарибов Р.Б. Прочностной мониторинг армированных строительных конструкций в агрессивной среде // Вестник ВолгГАСУ. Волгоград.2005.

24. Гарибов Р.Б., Овчинников И.И. Модель коррозионной поврежденности стальной арматуры в условиях воздействия хлоридсодержащей среды// Эффективные строительные конструкции: теория и практика. Материалы 4 Международной науч.- техн. конф. Пенза.2005. с.24 35.

25. Гарибов Р.Б., Матора А.В. Моделирование поведения армированных элементов конструкций с учетом влияния радиационного облучения// Вестник Самарского гос. техн. ун-та. Серия Физ-мат науки № 38 2005. с. 35 41.

26. Гарибов Р.Б. Учет влияния радиационных сред на армированные железобетонные оболочки// Развитие современных городов и реформа жилищно

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||
 
Авторефераты диссертаций  >>  Авторефераты по Строительству



наверх


 
<<  ГЛАВНАЯ   |   КОНТАКТЫ
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.