Вероятностный расчет железобетонных элементов конструкций с учетом воздействия хлоридсодержащих сред

• Автор: Межнякова, Анна Владимировна
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 351 с. : ил.

1. ОСОБЕННОСТИ ДЕФОРМ ИРОВЛНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ АГРЕССИВНЫХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СРЕД.
1.1. Условия работы и примеры повреждений и разрушений железобетонных элементов конструкций в агрессивных условиях эксплуатации
1.2. Учет случайных свойств материалов и размеров железобетонных конструкций в нормативных документах.
1.3. Нормативные нагрузки на транспортные сооружения и их статистические характеристики
1.4. Виды агрессивных сред и особенности их воздействия на железобетонные конструктивные элементы.

1.5. Совместное воздействие карбонизации и хлоридов на железобетонные конструкции.

1.6. Требования нормативной литературы к железобетонным конструкциям, эксплуатируемым в условиях воздействия агрессивных сред

1.7. Влияние хлоридсодержащих сред на железобетонные конструктивные элементы

1.7.1. Механизм взаимодействия железобетонною конструктивного элемента с хлоридсодержащей средой
1.7.2. Экспериментальные данные по прониканию хлоридсодержащей среды в железобетонные элементы конструкций.
1.7.3. Влияние различных факторов на кинетику проникания хлоридсодержащей среды в железобетон
1.7.4. Влияние хлоридсодержащей среды на механические характеристики бетона
1.7.5. Влияние хлоридсодержащей среды на механические характеристики стальной арматуры.
1.7.6. Экспериментальные данные по коррозионному износу стальной арматуры в условиях карбонизации и в условиях воздействия хлоридсодержащей среды.
Выводы по главе 1.
2. ДЕТЕРМИНИРОВАННЫЕ И ВЕРОЯТНОСТНЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ С АГРЕССИВНЫМИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ СРЕДАМИ
2.1. Детерминированные подходы к расчету железобетонных конструкций инженерных сооружений в агрессивных условиях эксплуатации.
2.2. Методология вероятностного моделирования поведения строительных конструкций.
2.2.1. Основные подходы к оценке надежности строительных конструкций
2.2.2. Вероятностные методы расчета и проектирования железобетонных конструкций различных сооружений
2.3. Вероятностное моделирование поведения железобетонных
конструкций в условиях воздействия агрессивных сред.
Выводы по главе 2.
3. ПОСТРОЕНИЕ ОБЩЕЙ ВЕРОЯТНОСТНОЙ МОДЕЛИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, С УЧЕТОМ ИХ ДЕГРАДАЦИИ В ХЛОРИДСОДЕРЖАЩЕЙ СРЕДЕ И ВЕРОЯТНОСТНОГО ХАРАКТЕРА ПАРАМЕТРОВ И ПРОТЕКАЮЩИХ ПРОЦЕССОВ.
3.1. Экспериментальные данные по статистическим характеристикам и законы распределения, применяемые для описания расчетных параметров железобетонных конструкций транспортных сооружений .
3.2. Общая модель деформирования железобетонных конструктивных элементов, эксплуатируемых в условиях воздействия нагрузок и хлоридсодержащих сред, с учетом случайного характера расчетных параметров.
3.3. Вероятностные модели проникания хлоридсодержащей среды в бетон
3.3.1. Диффузионная модель проникания.
3.3.2. Модель проникания размытым фронтом.
3.4. Моделирование функции вероятности начала коррозии.
3.5. Идентификация и моделирование вероятностной диаграммы деформирования бетона с учетом воздействия хлоридсодержащей среды
3.6. Идентификация и моделирование вероятностной диаграммы деформирования арматурной стали.
3.7. Вероятностная модель коррозии арматуры и ее идентификация
Выводы по главе 3
4. ВЕРОЯТНОСТНЫЙ РАСЧЕТ И ОЦЕНКА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ, В УСЛОВИЯХ СОВМЕСТНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НАГРУЗКИ И ХЛОРИДСОДЕРЖАЩЕЙ СРЕДЫ
4.1. Уравнение деформирования железобетонной спаистойки, подвергающейся воздействию нагрузки и хлоридсодержащей среды
4.2. Уравнение деформирования железобетонной балки, подвергающейся воздействию нагрузки и хлоридсодержащей среды
4.3. Модель деформирования железобетонной плиты, подвергающейся воздействию нагрузки и хлоридсодержащей среды
4.3.1. Модель деформирования железобетона, находящегося в плоском напряженном состоянии, с учетом воздействия хлоридсодержащей среды.
4.4. Уравнение деформирования железобетонной плиты, подвергающейся воздействию нагрузки и хлоридсодержащей среды
4.5. Стадии процесса взаимодействия железобетонного конструктивного элемента с хлоридсодержащей средой.
4.6. Расчет напряженнодеформированного состояния и долговечности железобетонной сваи с учетом воздействия хлоридсодержащей среды и случайных свойств расчетных параметров.
4.6.1. Методика расчета напряженнодеформированного состояния
и долговечности железобетонной сваи
4.6.2. Исходные данные к расчет сваи.
4.6.3. Анализ напряженнодеформированного состояния и случайной долговечности железобетонной сваи
4.7. Расчет напряженнодеформированного состояния и долговечности железобетонной балки с учетом воздействия хлоридсодержащей среды
и случайных свойств расчетных параметров.
4.7.1. Методика расчета напряженнодеформированного состояния
и долговечности железобетонной балки.
4.7.2. Исходные данные к расчету балки.
4.7.3. Анализ напряженнодеформированного состояния железобетонной балки.
4.7.4. Статистический анализ долговечности железобетонной балки
4.7.4.1. Исследование влияния рассеяния входных случайных параметров на долговечность балки.
4.7.4.2. Исследование долговечности балки от случайных параметров нагрузки, коэффициента диффузии, прочности бетона
4.8. Расчет железобетонной плиты с учетом воздействия хлоридсодержащей среды и случайных свойств расчетных параметров.
4.8.1. Методика расчета напряженнодеформированного состояния и долговечности железобетонной плиты с применением метода конечных разностей
4.8.2. Исходные данные для расчета железобетонной плиты.
4.8.3. Анализ напряженнодеформированного состояния железобетонной плиты
4.8.4. Статистический анализ случайной долговечности железобетонной плиты
4.8.4.1. Исследование влияния рассеяния входных случайных параметров на долговечность плиты.
4.8.4.2. Исследование долговечности плиты от случайных параметров нагрузки и прочности бетона
Выводы по главе 4.
Заключение и основные выводы по диссертации.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


ГОСТ 3 Бетоны тяжелые и мелкозернистые распространяется на тяжелые и мелкозернистые бетоны, применяемые во всех видах строительства и нормирует общие характеристики бетонов марки по прочности на осевое сжатие, растяжение, растяжение при изгибе, по водонепроницаемости, морозостойкости требования к вяжущим материалам, к заполнителям, к приемке и методам контроля, а также качество бетонных смесей. Кроме того, в ГОСТ 3 устанавливаются требования к бетону для конструкций, эксплуатируемых в условиях воздействия агрессивных сред объем вовлеченного воздуха в зависимости от ВЦ и крупности заполнителя ограничивается минимальный расход цемента в зависимости от вида армирования, наличия агрессивного воздействия на бетон и марки цемента составляет кгм3. Кроме того, в ГОСТ 3 имеется ссылка на стандарт СТ СЭВ Защитные свойства бетона по отношению к стальной арматуре. В этом стандарте установлены критерии оценки защитного действия бетонов по отношению к стальной арматуре. При этом принимаются во внимание бетоны, приготовленные на основе гидравлических вяжущих и природных или искусственных, плотных или пористых заполнителей с применением или без применения добавок к бетонной смеси. Для железобетонных конструкций, эксплуатируемых в условиях воздействия агрессивных сред в СНиП 2 Защита строительных конструкций от коррозии заявлены необходимые требования к составляющим бетона цементу, мелкому и крупному заполнителю, воде, различным добавкам в бетон для повышения защитных свойств по отношению к арматуре и к арматурной стали. При воздействии жидких агрессивных сред минимальная
требуемая толщина защитного слоя составляет от до мм, в зависимости от степени агрессивного воздействия, категории трещиностойкости. При воздействии газообразных и твердых агрессивных веществ минимальная толщина защитного слоя составляет мм. В зависимости от группы арматурной стали, назначается марка бетона по водонепроницаемости. Согласно СНиП Бетонные и железобетонные конструкции, действительного для всех типов бетонных и железобетонных конструкций, применяемых в промышленном, гражданском, транспортном, гидротехническом и других областях строительства, толщина защитного слоя бетона назначается не менее диаметра арматуры и не менее мм, с учетом роли арматуры в конструкциях рабочая или конструктивная, типа конструкций колонны, плиты, балки, элементы фундаментов, стены и т. Считается, что защитный слой должен обеспечивать анкеровку арматуры в бетоне и возможность устройства стыков арматурных элементов сохранность арматуры от воздействий окружающей среды в том числе при наличии агрессивных воздействий огнестойкость и огнесохранность конструкций. Когда требуемая долговечность конструкций, работающих в условиях неблагоприятного воздействия среды, не может быть обеспечена коррозионной стойкостью самой конструкции, считается, что должна быть предусмотрена дополнительная защита поверхностей конструкции, согласно СНиП 2. В работе 5 приведены требования к железобетонным конструкциям согласно Европейским нормам ЕК 6 Бетон. Технические характеристики, производство, критерии местоположения в соответствии классификацией агрессивности окружающей среды табл. Основные характеристики бетонной смеси представлены в табл. Соответствующие показатели отечественных и зарубежных норм совпадают, отклонения отдельных значений составляют не более . Исключение составляет показатель водо цементно го соотношения, величина которого в среднем для различных конструкций ниже в зарубежных нормах 5. Таблица 1. Ь влажные условия с заморозками внешние части сооружения открытые для заморозков то i в воде или почве внутренние части сооружений с высокой влажностью. Таблица 1. Максимальное ВЦ для 1 0. А. Сарьей отмечается, что в ЕЫ6 с целью защиты от коррозии при разных классах воздействия и для разных видов арматуры задается также минимально необходимая толщина защитного слоя для планируемых базисных сроков службы в и 0 лет, как это представлено в табл. В представленных европейских нормах считается, что соблюдение установленных положений позволит сохранить свойства конструкции в течение заданного срока службы. Таблица 1. Классы воздействия по 6 представлены в табл. Таблица 1. ХБЗ Зоны попадания брызг от волн, приливноотливные зоны.