Совершенствование расчета прочности нормальных сечений изгибаемых железобетонных конструкций с поврежденной сжатой зоной бетона

• Автор: Пищулёв, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 192 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1 Обзор состояния вопроса.

1.1 Классификация агрессивных сред и методы оценки

1.2 Методики расчета железобетонных конструкций с коррозионными повреждениями бетона

1.3 Методы контроля прочностных характеристик бетона.

1.3.1 Методы разрушающего контроля

1.3.2 Методы локального или местного разрушения.

1.3.3. Неразрушающие методы контроля

1.4 Аналитическое описание диаграмм деформирования бетона

1.5 Выводы по первой главе. Цели и задачи исследований.

Глава 2 Методика проведения теоретических и экспериментальных исследований
2.1 Методика проведения теоретических исследований
2.1.1 Методика расчета несущей способности железобетонных изгибаемых элементов с различной прочностью слоев бетона сжатой зоны по нормальному сечению
2.1.2 Реализация алгоритмов расчета нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов с одинаковой и
различной прочностью слоев бетона сжатой зоны в среде
МаЖСабМ
2.2 Методика проведения экспериментальных исследований
2.2.1 Выбор конструкции экспериментальных образцов
2.2.2 Методика проведения экспериментальных исследований балок.
2.2.3 Методика определения прочностных и деформативных характеристик бетона
2.2.4 Методика определения прочностных характеристик арматуры
2.2.5 Тарировка тензомстрических датчиков.
2.2.6 Выбор силового оборудования и i поверка
2.3 Методика сопоставления результатов расчета с экспериментальными данными.
2.4 Выводы по главе
Глава 3 Экспериментальные исследования работы железобетонных изгибаемых элементов с различной прочностью слоев бетона сжатой зоны при загружении кратковременной нагрузкой
3.1 Определение прочностных и деформативных характеристик материалов конструкций.
3.1.1 Изготовление контрольных образцов и их испытание с
целью оценки прочности и деформативности бетона.
3.1.2 Определение прочности бетона при бурении конструкций
алмазным инструментом.
3.1.3 Испытание контрольных образцов стержневой арматуры
3.2 Испытание экспериментальных балок
Глава 4. Обработка результатов эксперимента и анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований. 1
4.1 Обработка результатов испытания образцов изгибаемых элементов.
4.2 Сопоставление предложенной методики с методиками других авторов.
Основные выводы по диссертации.
Список литературы


Предложим коэффициенты, учитывающие изменения во времени прочности корродирующего бетона для наиболее характерных агрессивных сред. При построении теории сопротивления железобетонных конструкций, поврежденных коррозией, одним из основных вопросов является изменение прочностных свойств в агрессивных средах. Для оценки изменения прочностных свойств бетона в агрессивных средах в работе Л. И. Попеско [0] рассмотрены результаты многочисленных экспериментальных исследований. На основании анализа рассмотренных данных были предложены зависимости определения степени изменения прочности бетона в той или иной среде. Я4. Ль = я-г (1. Ь - коэффициенты модели. Т-схр(г> + ет2). Одним из основных показателей, влияющих на снижение прочностных характеристик бетона в результате коррозии, является глубина проникновения агрессивной среды в глубь сечения. Многочисленные наблюдения позволили заключить, что глубину проникновения агрессивной среды в глубь конструкции можно оценить по глубине разрушения их поверхностных слоев. В работе С. И. Меркулова [] предлагается оценивать потерю несущей способности железобетонных элементов по величине разрушения поверхностных слоев бетона (см. Таблица 1. Средняя 0,4. В работе С. И. Меркулова [] предложены также аналитические функции прогнозирования глубины нейтрализации бетона при эксплуатации железобетонных конструкций в газовых и жидких агрессивных средах. Ж-1 , (1. Ш|, гть, ш3 - коэффициенты условий работ, учитывающие соответственно соотношение между глубиной проникновения С в бетон и глубиной коррозии, влияние плотности бетона, влияние температуры среды; К - константа скорости; {- расчетный срок эксплуа тации. В/Ц-а2), (1. Т2-температура при которой эксплуатируется конструкция, К. Значения коэффициентов пц и К приведены в таблице 1. Таблица 1. При воздействии агрессивных сред на железобетонные конструкции наблюдается снижение их несущей способности. Как правило, одним из основных показателей степени повреждения конструкции является глубина повреждения бетона или глубина нейтрализации. Многочисленные исследования показали, что повреждения бетона по высоте сечения носят неравномерный характер, а именно степень повреждения бетона снижается по мере удаления фибрового слоя от поверхности контакта элемента с агрессивной средой. В связи с этим во многих источниках предлагается выделять в сечении три характерные зоны: зона полного разрушения; зона, в которой бетон частично утратил прочностные характеристики; зона неповрежденного бетона. На основании проведенных исследований предложены различные схемы, описывающие изменения прочностных свойств бетона но высоте сечения элемента, подверженного коррозии. Е.А. Гузеев [] предложил учитывать изменение прочностных свойств в виде послойного ступенчатого повреждения (рисунок 1. П.Г. Комохов [7] с соавторами, проведя собственные экспериментальные исследования, использовал 3-зонную схему повреждений (рисунок 1. В.И. Римшин [5] предложил использовать треугольную схему повреждений в переходной зоне (рисунок 1. В.М. Бондаренко [] обобщил представленные схемы исходя из соображений монотонного энтропийного изменения по мере продвижения к поверхности нейтрализации, с обязательным сопряжением кривой поверхности повреждения с поверхностью нейтрализации (рисунок 1. При силовом сопротивлении бетона проявляются анизотропия механических свойств, нелинейность связи «напряжения-деформации», неравномерность и наследственность деформаций во времени, необратимость деформаций. Эти особенности работы присущи бетону, подверженному коррозионному повреждению. Рисунок* 1. Схема многослойного коррозионного повреждения бетонного образна: а - Е. Л. Гузеева; б - П. Г. Комохова; в - В. В.М. Полученные О. Б. Чупичевым [ 6. При изучении влияния коррозионных повреждений на состояние железобетонных конструкций автором установлено влияние напряжений и их знаков на развитие повреждений в конструкции. О.Б. Чупичев [6, 7] предложил определять глубину нейтрализации по формуле (1. Гульдберга-Вааге. У0-(1-уЙе-“{,',”))1«,[^]- (1.