Пространственная работа цилиндрического железобетонного силоса при локальных повреждениях, вызванных воздействием внешней среды

• Автор: Нгуен Нгок Нам
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 216 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Особенности климата Вьетнама и его влияние на процесс коррозии бетона и железобетона.

1.1.1. Природноклиматические особенности Вьетнама.

1.1.2. Химический состав морской воды мира и Вьетнама

1.1.3. Влияние климатических факторов на процесс коррозии бетона и железобетона

1.2. Моделирование повреждений в стенах железобетонных силосов

1.2.1. Дефекты и деформации степ силосов и бункеров

1.2.2. Механизм образования повреждений в стенах круглых железобетонных сичосов в виде вертккачьиых трепца i бальиюй протялсенио сти.
1.3. Обзор работ но моделированию и расчету элементов конструкций с учетом воздействия агрессивных сред.
1.4. Основные математические модели деформирования тонких круговых цилиндрических оболочек
1.4.1. Цилиндрические эселезобетонные силосы и нагрузки на их стены
1.4.2. Аналитические методы теории цилиндрических оболочек
1.4.3. Применение теории оболочек для расчета стен цилиндрических железобетонных силосов
1.4.4. Расчет оболочек методом конечных элементов
1.5. Выводы по главе 1.
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ И АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ ОПИСЫВАЮЩИХ ВЛИЯНИЕ ХЛОРИДСОДЕРЖАЩЕЙ СРЕДЫ НА ПОВЕДЕНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
2.1. Особенности кинетики проникания хлорндсодержащсй среды в железобетон силосных сооружении в условиях, аналогичным климатическим условиям Вьетнама
2.1.1. Экспериментальные данные по кинетике проникания хлоридсодержащей среды в бетон эселезобетонных элементов.
2.1.2. Закон распределения концентрации хлоридов в железобетонные элементы .
2.1.3. Закон продвиэсения границы коррозионного фронта вглубь железобетонных элементов .
2.1.4. Идентификация модели проникания хлоридов в бетон по экспериментальным данным.
2.2. Влияние хлоридсодержащей среды на механические характеристики железобетона
2.2.1. Влияние хлоридсодержащей среды на механические характеристики бетона
2.2.2. Влияние хлорид со держащей среды па механические характеристики стальной арматуры.
2.3. Деформирование бетона в условиях воздействия хлоридсодержащей среды.
2.3.1. Учет воздействия хлоридсодержащей среды при описании диаграммы деформирования бетона
2.3.2. Идентификация модели деформирования бетона по экспериментальным данным .
2.4. Деформирование стальной арматуры в условиях воздействия хлорид содержа щей среды.
2.4.1. Коррозионное разрушение стальной арматуры в условиях воздействия хлоридсодержащей среды
2.4.2. Моделирование коррозионного износа стальной арматуры в условиях воздействия хлоридсодержащей среды
2.5. Вывод по главе 2.
ГЛАВА 3. РАСЧЕТ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СИЛОСОВ, ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ В ПРИБРЕЖНЫХ РАЙОНАХ
3.1. Моделирования долговечности для оценки срока службы. Анализ и выбор моделей срока службы железобетонных конструкций
3.1.1. Исследование моделей долговечности для оценки срока службы
3.1.2. Анализ и выбор моделей срока службы.
3.2. Методика оценки долговечности железобетонных конструкций, основанная на использовании диаграммы для практического расчета параметров долговечности бетона
3.2.1 Методика оценки основных факторов диффузионного процесса ионов хлора в бетон железобетонных конструкций
3.2.1.1. Определение начальной концентрации хлоридов для условий прибрежных регионов.
3.2.1.2. Определение коэффициента диффузии ионов хлора в бетон для условий прибрежных регионов.
3.2.2. Численное моделирование процесса диффузии ионов хлора в бетоне на основе диаграммы
3.2.2.1. Основные предпосылки численного моделирования.
3.2.2.2. Основные элементы компьютерной программы для численного моделирования процесса диффузии ионов хлора в бетоне
3.2.2.3. Проверка достоверности предлагаемой методики
3.2.2.4. Анализ результатов численного моделирования.
3.2.3. Пример практического расчета параметров долговечности для железобетонных силосов цементного завода Ха Тиен 2 .
3.3. Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО
ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ СТЕН ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СИЛОСОВ
4.1. Введение
4.2. Особенности применения нелинейного МКЭ при оценке долговечности железобетонных конструкций при локальных повреждениях .
4.3. Применение нелинейного конечного элемента для исследования долговечности стен силосов цилиндрической формы.
4.3.1. Постановка задачи
4.3.2. Расчетные предпосылки.
4.3.3. Методика и алгоритм решения задачи
4.3.3.1. Краткая харакатеристика программного комплекса I I 9.
4.3.3.2. Методика и алгоритм решения задачи
4.4. Пример расчета и анализ результатов численного эксперимента силосов с локальной коррозией, вызванной агрессивной средой
4.5. Выводы по главе 4.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Ханой характеризуется следующим сочетанием температура в июне и июле постоянно превышает С и часто достигает значения г С а даже доходит до ,6С при относительной влажности г а в декабре и январе она часто поступает ниже 5С и также до 2 гЗС 3. Характерной чертой климата северной части являются колебания температуры воздуха от зимы к лету от ,6 С до ,8 С по значению среднемесячной температуры и от ночи к дню с С до С. Средняя относительная влажность воздуха сильно изменяется в течение суток с до . Солнечная радиация значительно влияет на температуру воздуха и поверхностных слоев земли. В свою очередь, она в значительной степени зависит от циркуляций атмосферы и особенности подстилающей поверхности. В табл. Ханоя. Таблица 1. Прямая солнечная радиация на горизонтальную поверхность Ккал. Г ,4 ,3 1 ,6 ,7 ,5 ,9 1 ,0 . Таким образом, природноклиматические условия Северного Вьетнама характеризуется большим перепадом годового и суточного колебаний температуры. В табл. Вьетнама средняя температура, относительная влажность воздуха, прямая солнечная радиация, среднее месячное количество осадков и средняя скорость ветра. Таблица 1. Относительн. Прямая солнечная радиация, ккалм2. Таблица 1. Относительн. Прямая солнечная радиация, ккалм2. В различных морях степень солености воды и соотношение содержания солей изменяются в значительных пределах. Степень солености воды в морях с малым притоком пресных вод и повышенным испарением несколько выше, чем океанской в морях, где значительнее приток пресных речных вод или вод от таяния льда, степень солености может быть значительно ниже океанской. Соотношение между отдельными солями различно в воде морей, изолированных от океана Каспийское море и сообщающихся с ним. В наибольшем количестве в морской воде присутствует МяС . На втором месте стоит 2 ,5. Сал 3,4. Кроме того, в морской воде содержатся и другие химические вещества нитраты, нитриты, фосфаты, 5, а также соли брома и йода, железа, углекислота и др. Характеризующее концентрацию водородных ионов в морской воде наблюдается в застойных местах у берега при преобладании животных сообществ в обрастании, а повышение при обладании растительных сообществ. Изменение содержания нитритов, нитратов, фосфатов и кислорода целиком зависит от жизнедеятельности биомассы моря. Так, например, весной и осенью вследствие фотосинтеза наблюдается пресыщение воды кислородом в верхних ее слоях на . Временное изменение состава морской воды наблюдается также у поверхности сооружений в местах, где затруднен обмен и перемешивание воды например, в швах и углублениях. По данным, представленным в табл. Вьетнама, морская вода во Вьетнаме имеет похожий химический состав, как в других местах в мире. В процессе коррозии бетона, соли и хотя не реагируют с минералами цементного камня, но усиливают ионную силу их раствора. Таблица 1. Общая соленость, гл . Табл. Таблица 1. Относительная влажность воздуха во Вьетнаме высокая от ,2 до ,6, она является подходящим условием для роста прочности бетона во времени по сравнению со странами холодного и континентального климата, где влажность ниже. С другой стороны, во Вьетнаме много солнечных дней, часто бывает ветер средняя скорость от 2. Все это создает условия для ускоренной коррозии бетона, так как образуется кристаллизация соли в порах бетона. Обилие дождей, колебания температуры, увлажнение и высыхание бетона в верхних частях сооружений приводят к физическому разрушению материала. Кроме этого, в приморских районах Вьетнама ветер дует круглогодично, основное направление ветров юговосточное. СГ. Это способствует повышению коррозии арматуры в железобетоне, даже на значительном расстоянии от побережий во Вьетнаме были случаи разрушения железобетонных конструкций, расположенных в десятках километрах от моря 1,3. Рис. Авторы многократно взяли пробы в разных регионах Северного, Среднего и Южного Вьетнама, в результате чего установили зависимость изменения концентрации хлоридов в воздухе вглубь побережье. В табл. Вьетнамского института строительных наук и технологий по определению концентрации хлоридов на поверхности ЖБК, эксплуатируемых в разных зонах морской и прибрежной среды Вьетнама 2.