Расчет элементов конструкций из нелинейного разномодульного армированного материала с учетом воздействия агрессивных хлоридсодержащих сред

• Автор: Раткин, Василий Викторович
• Шифр специальности: 05.23.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 254 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР РАБОТ ПО РАСЧЕТУ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ С УЧЕТОМ ВОЗДЕЙСТВИЯ АГРЕССИВНЫХ СРЕД
1.1. Условия работы и примеры повреждений и разрушений конструкций под воздействием хлорид со держащих сред
1.2. Существующие подходы к описанию поведения элементов конструкций с учетом воздействия агрессивных сред
1.3. Обзор работ по моделированию и расчету элементов конструкций с учетом воздействия агрессивных сред
Выводы по главе
2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО МАТЕРИАЛА (ЖЕЛЕЗОБЕТОНА), ПОДВЕРЕАЮЩЕГОСЯ ВОЗДЕЙСТВИЮ ХЛОРИДСОДЕРЖАЩЕЙ СРЕДЫ
2.1. Кинетика проникания хлоридсодержащей среды в композитный материал
2.1.1. Экспериментальные данные по кинетике проникания хлоридсодержащей среды в композитные конструктивные элементы
2.1.2. Моделирование кинетики проникания хлоридсодержащей среды в композитные конструктивные элементы
2.2. Влияние хлор ид со держащей среды на механические характеристики композита (железобетона)
2.2.1. Влияние хлоридсодержащей среды на механические характеристики бетона
2.2.2. Влияние хлоридсодержащей среды на механические характеристики стальной арматуры
2.3. Деформирование бетона в условиях воздействия хлоридсодержащей среды
2.3.1. Учет нелинейности и разномодульности при описании диа-

граммы деформирования бетона
2.3.2. Учет воздействия хлоридсодержащей среды при описании диаграммы деформирования бетона
2.3.3. Идентификация модели деформирования бетона по экспериментальным данным
2.4. Деформирование стальной арматуры в условиях воздействия хлорид со держащей среды
2.4.1. Экспериментальные данные по кинетике деформирования арматурной стали и их описание
2.4.2. Коррозионное разрушение стальной арматуры в условиях воздействия хлоридсодержащей среды
2.4.3. Моделирование коррозионного износа стальной арматуры в
условиях воздействия хлоридсодержащей среды
Выводы по главе
3. РАСЧЕТ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ КОМПОЗИТНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, ПОДВЕРГАЮЩИХСЯ ВОЗДЕЙСТВИЮ ХЛОРИДСОДЕРЖАЩЕЙ СРЕДЫ
3.1. Характерные типы элементов конструкций, работающих в условиях воздействия агрессивных хлорид со держащих сред
3.2. Модель деформирования сжимаемого конструктивного элемента из армированного композитного материала, подвергающегося воздействию агрессивной хлоридсодержащей среды
3.2.1. Вывод уравнений деформирования стержня из армированного композитного материала, подвергающегося воздействию нагрузки и агрессивной хлоридсодержащей среды
3.2.1.1. Вывод уравнений деформирования для стойки трубчатого поперечного сечения, подвергающейся воздействию нагрузки и агрессивной хлоридсодержащей среды
3.2.1.2. Вывод уравнений деформирования для стойки сплошного поперечного сечения, подвергающейся воздействию нагрузки и

агрессивной хлоридсодержащей среды
3.2.2. Методология и результаты расчета стержня при действии
нагрузки и агрессивной среды
3.3. Модель деформирования изгибаемого конструктивного элемента из армированного композитного материала, подвергающегося воздействию агрессивной хлорид со держащей среды
3.3.1. Вывод уравнений деформирования балки из армированного композитного материала, подвергающегося воздействию нагрузки
и агрессивной хлоридсодержащей среды
3.3.1.1. Вывод уравнений деформирования балки из армированного композитного материала, подвергающейся воздействию нагрузки и агрессивной хлоридсодержащей среды для случая, когда силовая плоскость и направление движения диффузанта взаимно перпендикулярны
3.3.1.2. Вывод уравнений деформирования балки из армированного композитного материала, подвергающейся воздействию нагрузки и агрессивной хлоридсодержащей среды для случая, когда силовая плоскость и направление движения диффузанта совпадают
3.3.1.3. Вывод уравнений деформирования балки из армированного композитного материала, подвергающейся всестороннему воздействию агрессивной хлоридсодержащей среды и нагрузки
3.3.2. Методология и результаты расчета балки при действии нагрузки и агрессивной среды
3.3.2.1. Верификация построенной модели изгибаемого конструктивного элемента из нелинейного материала
3.3.2.2. Результаты расчета балки при действии нагрузки и агрессивной среды
3.3.3. Уравнение деформирования изгибаемой плиты из нелинейного разномодульного армированного материала, подвергающей-

СзА, СзБ, СзБ, С4АР, гипса, активных добавок в цементе, активных заполнителей в бетоне; К,+ - вида катионов, связанных с сульфат-ионом; pH - кислотности раствора; С,' - вида и концентрации сопутствующих анионов.
Дифференциальное уравнение (1.7) не имеет аналитического решения. Для практического применения авторами предложена функция, являющаяся приближенным решением (1.7), которая описывает накопление связанных цементным камнем сульфат-ионов при стационарном режиме воздействия:
где <2$0) (г = 0, т) - количество связанных цементным камнем сульфат-ионов в краевом слое, %; г - текущая координата, отсчитываемая от краевого волокна, см; т - продолжительность воздействия раствора, годы; у(т) - ширина фронта взаимодействия, см; у2(т) - глубина разрушенных слоев, см; к - показатель степени; Озо,,и - предельное количество сульфат-ионов, %, при котором бетон полностью теряет прочность.
Параметры процесса сульфатной коррозии определяются по следующим зависимостям:
при Qso,{z ~ ~ Qs0,,u' 050, — 0, т") 1 > (1-8)
взо,*’ г<у2(т);
при = ®,Т)> (2зо„и: Я30, (’ г) = ' п . г~У2(Т) V / (1-9)
Ида,.«' 1 > 2г-У 2Н/>

1с~аъ'а5ПС3Э - аб ) ехр[«4ис3 - клпл ]; У(Т) = к2 П Ц '(жг)0,28 ; 4 1 1 ;
5 100Д(и>/с-0,23бг)
117; ~Лк ’ Ль' Лс ‘ Л/ ’ % 5 Лш ~ а1(°со ~ а8 > 0)00 ~~ 1 ’
(1.10)
Лс — аз‘ 5пс аб
т/3{уу/с-0,23а)
— + >г/с Рс