Прогнозирование напряженно-деформированного состояния железобетонных мостовых пролетных строений с учетом хлоридной коррозии и карбонизации

Прогнозирование напряженно-деформированного состояния железобетонных мостовых пролетных строений с учетом хлоридной коррозии и карбонизации

Автор: Маринин, Александр Николаевич

Шифр специальности: 05.23.11

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2007

Место защиты: Волгоград

Количество страниц: 383 с. ил.

Артикул: 3389539

Автор: Маринин, Александр Николаевич

Стоимость: 250 руб.

Прогнозирование напряженно-деформированного состояния железобетонных мостовых пролетных строений с учетом хлоридной коррозии и карбонизации  Прогнозирование напряженно-деформированного состояния железобетонных мостовых пролетных строений с учетом хлоридной коррозии и карбонизации 

1. ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ С УЧТОМ ВЛИЯНИЯ ВНЕШНИХ АГРЕССИВНЫХ СРЕД.
1.1. Дефекты, повреждения или аварии конструкций транспортных сооружений, вызванные совместным влиянием коррозии и нагрузки.
1.1.1. Методы и средства диагностики элементов железобетонных мостов при проведении обследования
1.1.1.1. Определение величины защитного слоя.
1.1.1.2. Определение ширины раскрытия и глубины трещин
1.1.1.3. Определение прочностных характеристик бетона
1.1.1.4. Определение глубины карбонизации бетона.
1.1.1.5. Определение содержания хлоридов в бетоне
1.1.2. Примеры дефектов и повреждений железобетонных мостовых конструкций
1.2. Эксплуатационные факторы деградации железобетонных элементов конструкций транспортных сооружений.
1.3. Требования нормативных документов по обеспечению долговечности и коррозионной стойкости железобетонных конструкций транспортных сооружений.
1.3.1. Учет долговечности в нормативных документах.
1.3.2. Классификация агрессивных воздействий на бетон и железобетон в нормативных документах и требования к защитным свойствам материалов.
1.4.Существующие методы прогнозирования долговечности железобетонных конструкций транспортных сооружений
1.4.1. Классификация методов прогнозирования
1.4.2. Методы прогнозирования сроков службы мостов
1.4.2.1. Методы прогнозирования, основанные на теории надежности.
1.4.2.2. Метод прогнозирования, основанный на показателях износа конструкций
1.4.2.3. Прогноз сроков службы для железобетонных конструкций, эксплуатирующихся в агрессивных средах
1.4.2.4. Экономические методы прогнозирования срока службы железобетонных мостов.
1.4.2.5. Комбинированные методы прогнозирования срока службы железобетонных мостов.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.
2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КАРБОНИЗАЦИИ НА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ
2.1.Факторы, влияющие на карбонизацию
2.1.1. Влияние характеристик бетона на скорость карбонизации.
2.1.1.1. Влияние водоцементного отношения на карбонизацию
2.1.1.2. Влияние вида и состава цемента на карбонизацию
2.1.1.3. Влияние трещин в бетоне на карбонизацию.
2.1.2. Влияние внешней среды на скорость карбонизации
2.1.2.1. Влияние влажности на карбонизацию бетона
2.1.2.2. Влияние температуры, ветра и места расположения конструкции на карбонизацию бетона
2.2.Влияние карбонизации на характеристики бетона
2.3. Физикохимический процесс карбонизации
2.4.Модели проникания фронта карбонизации
2.5. Построение математической модели процесса карбонизации.
2.6. Построение модели деформирования бетона, подверженного карбонизации.
2.6.1. Нелинейная разномодульная модель деформирования бетона без учета воздействия карбонизации
2.6.2. Учет влияния карбонизации при построении модели деформирования бетона
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ СОВМЕСТНОГО ВЛИЯНИЯ ХЛОРИДНОЙ КОРРОЗИИ И КАРБОНИЗАЦИИ НА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ
3.1.Кинетика проникания хлоридсодержащей среды в железобетонные конструкции.
3.1.1. Экспериментальные данные по кинетике проникан ия хлоридсодержащей среды в железобетонные конструктивные элементы.
3.1.2. Моделирование кинетики проникания хлоридсодержащей среды в железобетонные конструктивные элементы
3.2.Влияние хлоридсодержашей среды на механические характеристики бетона.
ЗЗ.Влияние хлоридсодержащей среды на механические характеристики стальной арматуры
3.4.Дсформирование бетона в условиях воздействия хлоридсодержащей среды.
3.4.1. Модель деградации механических свойств бетона, вызванной воздействием хлоридсодержащей среды
3.4.2. Идентификация модели деформирования бетона но экспериментальным данным
3.5.Деформирование стальной арматуры в условиях воздействия хлоридсодержащей среды.
3.5.1. Модель деформирования стальной арматуры в железобетонной конструкции, подверженной воздействию хлоридной коррозии.
3.5.2. Характеристики коррозионного поражения стальной арматуры в условиях воздействия хлоридсодержащей среды
3.5.3. Модели коррозионного износа материала конструкции
3.5.4. Модель коррозионной поврежденности стальной арматуры в условиях воздействия хлоридсодержащей среды.
3.5.5. Влияние коррозионного поражения на работу армирующего элемента
3.6. Совместное воздействие карбонизации и хлоридной коррозии
на железобетонные элементы транспортных сооружений
3.6.1. Обзор работ, посвященных совместному влиянию карбонизации и хлоридной коррозии на железобетонный конструктивные элементы
3.6.2. Построение модели деформирование железобетона в условиях совместного воздействия хлоридсодержащей среды и карбонизации.
3.6.2.1. Модель деформирования бетона в условиях совместного воздействия хлоридсодержащей среды и карбонизации.
3.6.2.2. Модель деформирования арматуры в условиях совместного воздействия хлоридсодержащей среды и карбонизации.
3.6.2.3. Модель коррозионной поврежденности стальной арматуры в условиях совместного воздействия хлоридсодержащих сред и карбонизации
3.6.2.4. Случаи воздействия агрессивной среды на примере хлоридов и углекислого газа на железобетонный конструктивный элемент транспортного сооружения
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3
4. РАСЧЕТ НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ, ПОДВЕРГАЮЩИХСЯ ВОЗДЕЙСТВИЮ КАРБОНИЗАЦИИ И ХЛОРИДНОЙ КОРРОЗИИ
4.1. Характерные типы железобетонных элементов конструкций транспортных сооружений и варианты воздействия на них карбонизации и хлоридной коррозии
4.2. Особенности работы балок, подверженных воздействию агрессивной хлоридсодержащей среды.
4.3. Модель деформирования сжимаемого железобетонного конструктивного элемента транспортного сооружения, подвергающегося воздействию агрессивной хлоридсодержащей среды и карбонизации.
4.3.1. Вывод уравнений деформирования железобетонной стойки опоры подвергающейся воздействию нагрузки, агрессивной хлоридсодержащей среды и карбонизации.
4.3.2. Методология и результаты расчета железобетонной стойки опоры при действии нагрузки, хлоридной коррозии и карбонизации
4.3.2.1. Результаты расчета железобетонной стойки опоры при действии нагрузки, хлоридной коррозии и карбонизации
4.3.2.2. Верификация построенной модели сжимаемой железобетонной стойки опоры.
4.4. Модель деформирования изгибаемого железобетонною элемента транспортного сооружения, подвергающегося воздействию агрессивной хлоридсодержащей среды и карбонизации.
4.4.1. Вывод уравнений деформирования железобетонной балки, подвергающейся воздействию нагрузки, агрессивной хлоридсодержащей среды и карбонизации.
4.4.1.1. Вывод уравнений деформирования железобетонной балки, подвергающейся воздействию нагрузки, хлоридсодержащей среды и карбонизации для случая, когда агрессивная среда проникает с боковых поверхностей балки
4.4.1.2. Вывод уравнений деформирования железобетонной балки, подвергающейся воздействию нагрузки, хлоридсодержащей среды и карбонизации для случая, когда хлориды и углекислый газ проникают с верху и с низу сечения.
4.4.1.3. Вывод уравнений деформирования железобетонной балки, подвергающейся всестороннему воздействию агрессивной хлоридсодержащей среды, карбонизации и нагрузки.
4.4.2. Методология и результаты расчета железобетонной балки при действии нагрузки, хлоридной коррозии и карбонизации
4.4.2.1. Результаты расчета железобетонной балки при действии
нагрузки, хлоридной коррозии и карбонизации .
4Л.2.2. Верификация построенной модели изгибаемого железобетонного конструктивного элемента.
4.5. Уравнение деформирования изгибаемой железобетонной плиты проезжей части, подвергающейся воздействию агрессивной хлоридсодержащей среды и карбонизации.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ 3 ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. НЕРАЗРУШАЮЩИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ И КОНСТРУКЦИЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
МОСТОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. МЕТОДЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ И СООРУЖЕНИЙ.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. ХАРАКТЕРНЫЕ ТИПЫ ПОПЕРЕЧНЫХ СЕЧЕНИЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ТРАНСПОРТНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. ВЫВОД УРАВНЕНИЙ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ БАЛКИ, ПОДВЕРГАЮЩЕЙСЯ ВОЗДЕЙСТВИЮ НАГРУЗКИ, КАРБОНИЗАЦИИ И ХЛОРИДНОЙ КОРРОЗИИ .
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. АКТЫ ПРИНЯТИЯ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ.
ВВЕДЕНИЕ


Результаты обследований сведены в табл. Таблица 1. Ьепк вода, просачивающаяся с проезжей части, вызывает коррозию поперечных балок выше опор. Раб интенсивная коррозия арматуры во всех сборных и монолитных элементах. Кгк трещины в анкерных зонах край балки и вершина опоры локальная коррозия. ЗЬепк трещины и отслаивания в основаниях опор. Кгк трещины, отслоения, коррозия арматуры. Ьепк отклонение снижение свода арки трещины в поперечных стыках отшелушивание бетона. Окончание табл. Рай серьезное трещинообразование около пят арки отслаивание защитного слоя бетона коррозия арматуры. Кгк подводные элементы атакованы морской фауной ракушки проникание хлоридов в бетон. Из табл. Мосты расположены в морской среде в области сильных ветров, поэтому соленые брызги попадают на все конструктивные элементы и вызывают коррозию незащищенных элементов. Содержание ионов хлорида в бетоне на уровне арматуры составляло , хотя, по большинству стандартов, не должно превышать 0,4 . Ситуация усугубляется тем, что Адриатическое море имеет большую соленость по сравнению с другими морями. Подобная ситуация характерна и для бывших союзных республик. Например, в ряде статей 9, 0, 1 описано состояние железобетонных мостов в Латвии рис. Сообщается, что в г. Большинство из них построено в г. Наиболее частые повреждения железобетонных мостовых элементов по данным 9, 0, 1 это карбонизация защитного слоя бетона, последующая коррозия арматуры и повреждение защитного слоя. Причинами этого являются ошибки проектирования, строительства и эксплуатации. Минимальное значение по нормам мм, но на практике встречается защитный слой со значительно меньшей толщиной. Значительные деформации, близкие к предельным, приводят к быстрому повреждению конструкций. В Латвии, как и во многих других странах лд с дороги удаляют, используя соль . Она контактирует с конструкциями мостов и частично проникает в бетон. Были проведены исследования относительно содержания соли в бетоне мостов при разном режиме эксплуатации. На федеральных трассах, где соль чаще всего используется, содержание хлоридов в бетоне защитного слоя железобетонных пролетных строений было 0, . В мостах второстепенных дорог содержание хлоридов 0, , при допустимом уровне для данной страны 0,2 . Автором настоящей работы проводился анализ состояния автодорожных железобетонных мостов, расположенных в различных частях Саратовской области РФ . На рисунке 1. Практически все исследованные мосты балочные. Большинство из них построено с использованием двух типовых проектов табл. Оценка технического состояния мостов производилась по ВСН 4 рис. В настоящее время оценка технического состояния мостовых сооружений должна проводится по ОДН 8. ВСН 4 см. Приложение 2. Если грузоподъемность сооружения соответствует проектной и все неисправности относятся к 1й категории, состояние сооружения оценивается в четыре балла 4. Если же при этом в конструкции проезжей части или в несущих элементах имеются неисправности, отнесенные ко 2й категории, то состояние оценивают в три балла 3. Если грузоподъемность снижена более чем на или имеются неисправности 3й категории, то состояние оценивают в два балла 2. Таблица 1. Серия 3. Инв. Серия 3. Индивидуальные проекты 6 9,
Характеристики и количественное соотношение различных дефектов и повреждений, выявленных на обследованных мостах Саратовской области, приведены в табл. Таблица 1. Пролтное строение сколы бетона, разрушение защитного слоя рис. Анализируя данные табл. Вс это приводит к значительному снижению долговечности конструкций. На рисунках 1. На рисунке 1. Анализ показал, что причиной большинства дефектов, помимо ошибок проектирования, строительства и эксплуатации, является агрессивная окружающая среда. Карбонизация с последующей хлоридной коррозией приводят к разбуханию продуктов коррозии арматуры, нарушению сцепления, отслаиванию защитного слоя и т. Классификация факторов деградации бетонных и железобетонных конструкций по 1 приведена в табл. Таблица 1. Окончание табл. Многие из этих факторов описывались разными авторами , , 1 и др.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.202, запросов: 241