Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Прочность изгибаемых железобетонных конструкций при коррозионных повреждениях Пахомова Екатерина Геннадиевна

Прочность изгибаемых железобетонных конструкций при коррозионных повреждениях
<
Прочность изгибаемых железобетонных конструкций при коррозионных повреждениях Прочность изгибаемых железобетонных конструкций при коррозионных повреждениях Прочность изгибаемых железобетонных конструкций при коррозионных повреждениях Прочность изгибаемых железобетонных конструкций при коррозионных повреждениях Прочность изгибаемых железобетонных конструкций при коррозионных повреждениях
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Пахомова Екатерина Геннадиевна. Прочность изгибаемых железобетонных конструкций при коррозионных повреждениях : дис. ... канд. техн. наук : 05.23.01 Курск, 2006 167 с. РГБ ОД, 61:07-5/1534

Содержание к диссертации

Введение

1 Методы расчета и экспериментально - теоретические исследования железобетонных конструкций при коррозионных повреждениях 8

1.1 Методы расчёта железобетонных конструкций при коррозионных повреждениях 8

1.2 Экспериментальные исследования прочности железобетонных конструкций при коррозионных повреждениях 16

1.3 Коррозионные повреждения бетона и арматуры 22

1.4 Выводы. Цели и задачи исследований 37

2 Силовое сопротивление железобетона при коррозионных повреждениях 39

2.1 Сопротивление бетона сжатой зоны в условиях воздействия агрессивных сред 39

2.2 Напряженно-деформированное состояние бетона железобетонных конструкций при коррозионном повреждении арматуры 61

2.3 Выводы 74

3 Экспериментальная оценка прочности изгибаемых железобетонных элементов при коррозионном повреждении 76

3.1 Цели и задачи экспериментальных исследований 76

3.2 Определение параметров напряжённого состояния бетона при коррозии арматуры 77

3.3 Результаты экспериментальных исследований натурных изгибаемых железобетонных конструкций при коррозионных повреждениях 86

3.4 Выводы 104

4. Прочность изгибаемых железобетонных элементов при коррозионных повреждениях 105

4.1. Общие предпосылки 105

4.2. Прочность и деформативность изгибаемых железобетонных конструкций при коррозионном повреждении бетона и арматуры 112

4.3. Инженерный метод оценки прочности железобетонных конструкций 118

4.4. Выводы 129

Основные выводы 130

Список литературы

Введение к работе

Актуальность работы

Значительную часть конструктивных систем зданий и сооружений составляют железобетонные конструкции с длительными сроками эксплуатации. Современная тенденция в инвестиционной политике на техническое перевооружение и переориентацию действующих производств обусловила опережающие темпы роста объемов реконструкции объектов промышленного, сельскохозяйственного и жилищного назначения в сравнении с новым строительством. Эксплуатация железобетонных конструкций в условиях агрессивных сред приводит к увеличению объемов работ по их восстановлению.

Оценка технического состояния, продление и восстановление эксплуатационных параметров зданий и сооружений основывается на методике определения прочности конструкций, которая учитывает предысторию нагружения, наличие в конструкциях повреждений силового и коррозионно-агрессивного характера. Коррозионные повреждения железобетонных конструкций снижают полезное сечение и прочность бетона, уменьшают сечение арматурных стержней и нарушают сцепление арматуры с бетоном. В статически неопределимых конструкциях коррозия арматуры может привести к изменению расчетной схемы, в том числе и к запроектному перераспределению внутренних усилий.

В действующих нормативных документах предусмотрены общие рекомендации оценки прочности железобетонных конструкций при различных видах повреждений, при этом в расчетных методиках отсутствуют конкретные указания учета влияния коррозионных повреждений как бетона, так и арматуры.

Особая значимость проблемы оценки прочности эксплуатируемых конструкций обусловлена тем, что она определяет начальные граничные условия проектирования усиления таких конструкций.

Целью настоящих исследований является развитие и экспериментальное обоснование методики оценки прочности изгибаемых железобетонных конструкций с учетом коррозионных повреждений бетона и арматуры.

Научную новизну работы составляют:

методика оценки прочности изгибаемых железобетонных конструкций при коррозионных повреждениях бетона и арматуры;

результаты экспериментальных исследований напряженно деформированного состояния бетона при коррозионных повреждениях арматуры;

результаты экспериментальных исследований натурных железобетонных изгибаемых конструкций с коррозионными повреждениями различной степени.

Автор защищает:

-методику определения прочности железобетонных изгибаемых конструкций с учетом накопления силовых и средовых нагружений;

-экспериментальные данные о прочности, деформативности и трещиностойкости натурных железобетонных конструкций с коррозионными повреждениями различной степени при кратковременном действии нагрузки;

-инженерный метод и алгоритм расчета прочности изгибаемых железобетонных конструкций при коррозионных повреждениях.

Достоверность и обоснованность положений и выводов основывается на использовании общепринятых допущений сопротивления материалов, строительной механики и теории железобетона, подтверждается собственными экспериментальными исследованиями.

Практическое значение работы. Работа содержит результаты, которые имеют как теоретическую, так и прикладную значимость, так как позволяют дать более точную оценку несущей способности изгибаемых железобетонных конструкций с учетом коррозионных повреждений бетона и арматуры.

Реализация работы. Предложенный метод определения несущей способности изгибаемых железобетонных конструкций, подверженных воздействию агрессивных сред, позволяет более полно оценить ресурс безопасности эксплуатируемых конструкций.

Результаты настоящих исследований применены в ГОУ «Курск-гражданпроект» при оценке технического состояния и оценке прочности строительных конструкций объектов: Краснополянской средней общеобразовательной школы в д. Хмелевская Черемисиновского р-на Курской обл., школы №1 в г. Суджа Курской обл.

Результаты исследований и предложенные в работе методы расчета включены в учебный процесс Курского государственного технического университета для студентов специальности «Промышленное и гражданское строительство» при изучении дисциплин: «Обследование и усиление строительных конструкций» и «Железобетонные и каменные конструкции».

Апробация работы

Материалы диссертации представлены на: II и III Международных академических чтениях "Безопасность строительного фонда России. Проблемы и решения" (Курск, 2005г, 2006г.); IV Международной научно-технической конференции "Эффективные строительные конструкции: теория и практика" (Пенза, 2005г.), IV Международной научно-технической конференции "Проблемы строительного и дорожного комплексов" (Брянск, 2006г.)

В полном объеме работа доложена и одобрена на заседании кафедры "Промышленного и гражданского строительства" Курского государственного технического университета и кафедры "Строительных конструкций и материалов" Орловского государственного технического университета.

По теме диссертации опубликовано 5 научных работ.

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 157 наименований и приложений. Работа изложена на 149 страницах основного текста, включая 37 рисунков, 14 таблиц.

Коррозионные повреждения бетона и арматуры

Были представлены предложения и алгоритмы расчета реконструированных железобетонных конструкций с учетом силовых и средовых повреждений, факторов нелинейности и наследственности, режимности нагружения, технологических воздействий при выполнении усиления.

Н.В. Савицким [118] с целью сокращения объема вычислений при оценке напряженно-деформированного состояния железобетонных элементов комплексного сечения предложен способ аналитической оценки усилий, воспринимаемых бетоном, для аналитического определения значения интегралов, при помощи которых вычисляются усилия, воспринимаемые бетоном сжатой зоны сечения, использована замена подынтегральной функции напряжений аппроксимирующей функцией, которая при некоторых значениях аргумента принимает те же значения, что и исходная функция.

Петров В.В. и Овчинников И.Г. [102] разработали методику определения деформирования и разрушения некоторых элементов конструкций, при изменении физико-механических свойств материал, под влиянием агрессивной внешней среды.

А.И. Попеско [107] разработаны теоретические, экспериментально-теоретические и практические аспекты нелинейной теории расчета железобетонных конструкций, подверженных коррозии, предназначенные для использования при оценке работоспособности железобетонных конструкций на стадии проектирования, эксплуатации и реконструкции зданий и сооружений предприятий с агрессивной промышленной средой.

Предложены основы феменологической теории расчета железобетонных конструкций, подверженных коррозии, построенной на положениях и гипотезах современной нелинейной теории железобетона с учетом опирающихся на опыт представлениях о механизме коррозии бетона и железобетона. Развита нелинейная теории старения для бетона, подверженного коррозии. На основе известных экспериментальных данных получено уравнение для определения коэффициента, учитывающего влияние сульфатных агрессивных сред на линейную ползучесть, а также сформулированы аналитические выражения для определения параметров нелинейности деформаций ползучести корродирующего бетона.

Получена аналитическая зависимость между напряжениями и деформациями при кратковременном сжатии бетона, подверженного коррозии, параметры которой связаны со временем воздействия конкретной среды статически обоснованными аналитическими функциями. Предложены коэффициенты (к построенным математическим моделям) изменения во времени прочности корродирующего бетона для ряда наиболее характерных агрессивных жидких сред.

Создана математическая модель изменения напряженно-деформированного состояния и устойчивости корродирующего железобетонного элемента в условиях кратковременного и длительного нагружений, позволяющая изучать параметры напряженно-деформированного состояния железобетонного элемента при последовательном развитии во времени процессов коррозии бетона и стальной арматуры.

В [128] содержится специальный раздел, в котором приводятся общие рекомендации по расчету существующих конструкций с учетом влияния условий эксплуатации. Согласно этим рекомендациям геометрические размеры сечения, армирование, прочность бетона и вид арматуры, прогибы конструкции и ширина раскрытия трещин, дефекты и повреждения, нагрузки, статическая схема конструкции должны быть установлены на основании натурных обследований. Учет дефектов и повреждений производится путем введения в расчет фактической площади сечения бетона и арматуры. В нормативных документах не отражается кинетика процессов, сопровождающих работу конструкций под нагрузкой в агрессивной среде, не учитываются взаимное влияние коррозионных процессов и НДС конструкции.

С.Н. Степанов [132] предложил инженерную методику прогнозирования долговечности железобетонных конструкций, работающих на изгиб в агрессивных многокомпонентных средах, по доле коррозионного износа рабочей арматуры, зависящей от параметра Црш. При этом, теоретически и практически обосновал выбор Црн9 в качестве контролируемого интегрального динамического параметра, характеризующего динамику процессов взаимодействия между собой элементов системы «среда-зашита-конструкция», взаимосвязанных с износом и сопротивлением элементов сечений разных зон конструкции и всей конструкции в целом внешним воздействиям.

В качестве основы методики разработал комплексную математическую модель, описывающую процессы деградации нагруженных железобетонных элементов в агрессивной среде в зависимости от контролируемой глубины LbPH9 а также от расчетной координаты нейтрального слоя бетона Z o. Были проведены идентификация и верификация этой модели с использованием различных экспериментальных данных.

Напряженно-деформированное состояние бетона железобетонных конструкций при коррозионном повреждении арматуры

Глубина коррозионного повреждения бетона, увеличивающаяся во времени, может превысить глубину заложения арматуры. Как только арматура железобетонного элемента попадает в зону коррозионного повреждения, начинается ее собственная коррозия. Разрушение сцепления арматуры с бетоном начинается при условии: а. (2.50) Совместность работы бетона и арматуры в железобетонном элементе обеспечивается околоарматурной зоной бетона, непосредственно прилегающей к боковой поверхности арматурного стержня.

Для исследования напряженно-деформированного состояния околоарматурной зоны при коррозионном повреждении арматурных стержней применим принцип суперпозиции силовых и коррозионных факторов.

Коррозионные повреждения арматурных стержней вызывает разрушение бетона защитного слоя и, как следствие, нарушение сцепления стержней с бетоном. Причиной этого является то, что продукты коррозии имеют объем в 1,5 раза больше объема прокорродирововавшего металла. По мере увеличения объема продукта коррозии давление на бетон возрастает, растягивающие напряжения в бетоне защитного слоя превышают предельные значения, в бетоне появляются трещины, ориентированные вдоль корродирующего стержня. С увеличением толщины слоя коррозии арматурного стержня в окружающем бетоне развиваются напряжения, достигающие по данным исследований Ю.А. Эванса -160 кгс / см , A.M. Подвального - 30 кгс / см [106,146].

Для оценки напряжений и деформаций в бетоне околоарматурной зоны, применимы различные расчетные схемы рис. 2.10. В [92] при исследовании напряженно-деформированного состояния вокруг корродирующего стержня принята, расчетная схема в виде полого цилиндра с внутренним диаметром d/2 и внешним диаметром а (а - защитный слой бетона) (рис. 2.10, а). Цилиндр испытывает равномерное внутреннее давление продуктов коррозии Рсг, при постоянном действии агрессивной среды со всех сторон с одинаковой интенсивностью, под действием, которого в рассматриваемом объеме бетона возникают радиальные аг и тангенсальные с напряжения, стенки цилиндра деформируются в радиальном направлении на величину AU. При данной расчетной схеме радиальная коррозионная трещина образуется:

Одним из факторов, определяющих работоспособность железобетонных конструкций при воздействии агрессивных сред, является внутреннее давление в бетоне околоарматурной зоны, создаваемое в результате образования и накопления продуктов коррозии арматуры.

Для оценки совместной работы бетона и арматуры и анализа механизма влияния коррозии арматуры на бетон известны две схемы (рисунок 2.10, а, б).

Первая схема является предельным состоянием, а вторая мало подтверждена результатами обследования конструкций. Предложена схема (рисунок 2.10, в) влияния коррозии арматуры с учетом постепенной потери защитных свойств бетоном.

В [92] рассмотрена модель образования при коррозионном повреждении арматурного стержня и двух трещинах. Коррозия арматуры приводит не к образованию трещины в защитном слое бетона, ориентированной вдоль корродирующего стержня, а к отрыву части бетона по трапециидальному сечению (рис. 2.10,6). a)

Полый цилиндр с толщиной стенки (a-0,5d) при равномерном давлении продуктов коррозии Агрессивная среда Рисунок 2.10 - Модель образования трещин в бетоне защитного слоя вследствие коррозии арматуры Оценка возможного образования коррозионных трещин выполняется из условия: pT=RbrKrK2-K3, (2.53) где Ki - коэффициент, учитывающий геометрические параметры армирования сечения; К2 - коэффициент, учитывающий влияние напряженного состояния на процесс коррозии бетона; Кз - коэффициент, учитывающий снижение прочности коррозионно поврежденного бетона.

Относительно описанных выше расчетных моделей образования трещин в бетоне защитного слоя необходимо отметить, что в результате многочисленных обследований железобетонных конструкций практически не встречались коррозионные повреждения бетона защитного слоя, соответствующие модели на рисунке 2.10, в.

Во всех рассматриваемых моделях для точной оценки напряженного состояния бетона околоарматурной зоны необходимо значение величины давления на бетон продуктов коррозии арматурного стержня Рт.

Оценим напряжение и деформации в околоарматурной зоне, вызванные коррозией арматуры, при которых нарушается сцепление бетона с корродирующей арматурой, на поверхности конструкции образуются и раскрываются трещины.

Расчетная схема околоарматурной зоны имеет вид полного цилиндра с внутренним диаметром d/2 (d-диаметр стержня) и с внешним диаметром а (а -защитный слой бетона ). Цилиндр испытывает неравномерное внутреннее давление продуктов коррозии, изменяющееся по закону:

Результаты экспериментальных исследований натурных изгибаемых железобетонных конструкций при коррозионных повреждениях

Целью экспериментальных исследований явилось: - получение количественных характеристик модели напряженно деформированного состояния бетона железобетонной конструкции при коррозионном повреждении арматуры; - получение экспериментальных данных по прочности, деформативно-сти, трещиностойкости натурных изгибаемых железобетонных конструкций, эксплуатирующихся в реальных условиях агрессивных воздействий; - оценка совместности работы арматуры и бетона в составе железобетонных конструкций при коррозионных повреждениях арматурных стержней различной степени. Согласно поставленной цели были сформулированы следующие задачи экспериментальных исследований: - разработка методики и определения параметров напряженно деформированного состояния бетона железобетонных конструкций при коррозии арматуры; - изучение и накопление данных по прочности натурных железобетонных изгибаемых конструкций с коррозионно-поврежденной арматурой; - изучение закономерностей деформирования, трещиностойкости и разрушения железобетонных конструкций при коррозионных повреждениях различной степени. Выполнены экспериментальные исследования, программа которых приведена в таблице 3.1. Таблица 3.1 - Программа экспериментальных исследований Видиспытаний Варьируемые параметры Цель испытаний Воздействие на металлическую стержневую арматуру агрессивной среды Диаметрарматурныхстержней -параметры давления продуктов коррозии на материал матрицы;-диагностические параметры степени коррозии арматурных стержней.

Кратковременные испытания натурных изгибаемых конструкций Степень коррозионного повреждения конструкций -параметры прочности железобетонных конструкций с различной степенью коррозионного повреждения; -напряженно-деформированное состояние натурных железобетонных конструкций;- влияние на характер разрушения и несущую способность конструкций коррозионных повреждений

В результате коррозии арматуры железобетонной конструкции сечение уменьшается за счет перехода наружных слоев металла в продукты коррозии, при этом объем последних в 1,5 раза превышает объем замещенного металла. С увеличением толщины слоя коррозии арматурного стержня в окружающем бетоне развиваются напряжения, достигающие по данным различных исследователей значительных величин так, по данным Ю.А. Эванса - 16 МПа, A.M. Подвального - 3 МПа [106, 146].

Для определения количественных параметров напряженно-деформированного состояния бетона околоарматурной зоны были проведены экспериментальные исследования коррозионного повреждения арматурных стержней диаметром 8 мм в полых цилиндрах из пассивирующего металла длиной 120 мм, внутренним радиусом г=9,4 мм, с толщиной стенки 5=1,6 мм. Арматурный стержень был вставлен в цилиндр, который затем была помещена в сильно агрессивную среду (в 10 % H2SO4). По внешней стороне цилиндра выполняется продольный надрез, для фиксации возможного разрушения (рисунок 3.1).

Цилиндр с образцами арматуры хранились в среде с сильной степени агрессивности, одновременно в этих же условиях хранились цилиндра без арматурных стержней. По истечении 19 суток было отмечено значительное возрастание объема продуктов коррозии металла и разрыв трубки по продольному шву (рисунок 3.2).

Разрыв цилиндра из пассивирующего металла по продольному шву под воздействием давления от продуктов коррозии арматурных стержней: а) - коррозия арматурных стержней; б) - внешний вид арматурных стержней в цилиндре и цилиндра из пассивирующего металла по истечении 19 суток хранения в агрессивной среде (H2S04); в) - разрыв цилиндра

Из цилиндров, хранившихся в агрессивной среде, были вырезаны кольцевые элементы, из которых изготовлялись плоские элементы, испытанием которых на разрыв определяли величину усилия разрыва цилиндра от давления продуктов коррозии.

При обработке результатов ряда измерений в выборке определяли среднее арифметическое; являющееся наилучшей оценкой средней X в генеральной совокупности при любом объеме выборки [72]: И/=1 Анализ разброса наблюдаемых величин производили с использованием мер рассеивания исследуемого свойства: - среднеквадратическое отклонение: (3.2) -коэффициент вариации: v = l (3 3) Для оценки достоверности результатов эксперимента применялись методы статической обработки выборок небольшого объема.

При испытании стальных арматурных стержней в агрессивной среде установлены закономерности развития давления продуктов коррозии и глубины коррозионного повреждения стержней (рисунок 3.3). a)

Изменение величины внутреннего давления продуктов коррозии (а) и коррозии арматуры (б) при действии агрессивной среды (10% H2S04) В результате математической и статистической обработки результатов эксперимента (таблица 3.2) получена величина давления продуктов коррозии р =14,35 МПа. Параметры давления продуктов коррозии р арматуры необходимо увязывать с прочностью материала матрицы. Таблица 3.2 -Статистическая обработка данных лабораторных испыта нии № п/п А, см2 N, кН от, мПа Р, мПа Р -РмПа (Pcp-Pi),мПа S V 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0,0 1 0,19 1,15 60,5 14,30 2,14 4,58 1,07 2 0,19 1,13 59,47 14,10 2,4 5,76 1,2 0,068 3 0,19 1,32 69,47 14,64 0,14 0,196 0,07 0,004 4 0,19 1,45 76,32 14,38 1,88 3,53 0,94 0,054 5 0,19 1,44 78,9 14,03 2,53 6,4 0,37 0,021 РсР=14,35 Увеличение давления/? ограничено моментом разрушения матрицы. Величину р определяем исходя из следующих предпосылок: - образование трещины в бетоне происходит с исчерпанием прочности бетона на растяжение; - уменьшение диаметра стержня вследствие коррозии не учитывается. Таким образом, величину р можно рассматривать как функцию: p = p(a,Rbt,ds). (3.4) На основании анализа напряженно-деформированного состояния околоарматурной зоны бетона как полого цилиндра, можно предложить зависимость: Р = Rbt-a (3.5) Графики изменения давления р от различных факторов приведены на рисунке 3.4.

Прочность и деформативность изгибаемых железобетонных конструкций при коррозионном повреждении бетона и арматуры

Сцепление зависит от многих факторов — вида арматуры и бетона, технологии изготовления, напряженного состояния бетона, скорости приложения, длительности действия нагрузки, изменения нагрузки в процессе эксплуатации конструкций и др.

Силы сцепления создают сложное напряженно-деформированное состояние и оказывают раскалывающее действие на бетон. Сцепление, даже при полностью обеспеченной анкеровки, играет существенную роль в обеспечении прочности сечений. При отсутствии сцепления образование первой трещины влечет за собой возрастание удлинений на всем протяжении растянутой арматуры, что, в свою очередь, приводит к резкому раскрытию образовавшейся трещины, сокращению высоты сжатой зоны и, как правило, к преждевременному разрушению конструкций. От качества сцепления зависит расстояние между трещинами и ширина их раскрытия.

Установлено [41], что свойства бетона, характеризующие сопротивление сцеплению, не определяются однозначно его сопротивлением сжатию. Вид цемента, расход его, наличие добавок, гранулометрический состав и природа заполнителей, условия твердения столь существенно влияют на сцепление, что при одинаковом сопротивлении сжатию можно получить в тех же условиях испытания характеристики сцепления, различающиеся в несколько раз.

Высокие напряжения, неупругие деформации бетона, образование внутренних трещин, депланация сечения бетона, нормальное давление, оказываемое арматурой на бетон, и опасность раскалывания, влияние вида и профиля арматурных элементов, прочности и состава бетона, его напряженного состояния, наличие, расположение и количество косвенного армирования — все это существенно влияет на природу сцепления.

Уравнение, на основе которого многие авторы [99] строят теорию сцепления, имеет вид: Л,=Де+2, (4-4) 108 где As — продольная деформация арматуры в сечении X; Ав — то же, бетона; g— продольное взаимное смещение арматуры и бетона.

Первоначальные попытки раскрытия этого соотношения основывались на законе Гука для бетона и гипотезе плоских сечений: 0 Ьв 0 hs а работа контакта описывалась линейной зависимостью: г«%, (4.6) где т — условные касательные напряжения сцепления на условной цилиндрической поверхности контакта. Выражение (4.6) или, в общем случае, т = /(g), называют основным законом сцепления. С учетом условия равновесия элемента арматуры: г(х)-4 das{x) (4.7) и dx где и — периметр арматурного стержня. Принимая во внимание соответствующие граничные условия из (4.5), (4.6) и (4.7), получают разрешающее дифференциальное уравнение А.А. Оатул, Ю.Ф. Кутин, В.В. Пасешник [99] предложили: As=Aea+g„ (4.8) где gk — смещение арматуры на уровне условной цилиндрической поверхности контакта пограничных волокон бетона; оно порождается, по-видимому, несовершенствами контакта, смятием бетонных консолей, а также частичным выходом выступов арматуры из зацепления с бетоном; Ава — удлинение (укорочение) крайнего внутреннего волокна бетонной оболочки как результат ее общей деформации под действием напряжений сцепления.

Большие возможности для подсчета Ава дает метод конечных элементов (МКЭ). Этот метод легко учитывает различные контактные условия. Введение в расчетную схему на границе между арматурой и бетоном «связующих» элементов с двумя степенями свободы позволяет учитывать как продольные взаимные смещения, так и поперечное взаимодействие (распор, отрыв). Для реализации МКЭ необходимо знать законы деформирования бетона при плоском (или объемном) напряженном состоянии, критерии трещинообразо-вания, закон сцепления в продольном направлении, закон образования поперечного давления и располагать достаточно большим (исчисляемым сотнями тысяч) количеством конечных элементов.

В работах [41] описаны опыты по выдергиванию арматурного стержня из призм, изготовленных из бетона М 200, с глубиной заделки 100 и диаметром арматуры d= 20 мм. Было отмечено, что чем выше уровень нагружения и ниже коэффициент асимметрии цикла, тем в большей степени падает жесткость в заделке при повторных нагрузках. Наблюдалось удлинение стержня в бетоне и увеличение смещения. Нарастание деформаций имеет затухающей характер, но полная стабилизация не наблюдалась даже при большом количестве циклов.

В [41] отмечается, что обычно железобетонные элементы подвергаются многократному воздействию внешней нагрузки. При этом ее характер может быть различным в зависимости от того, чем она вызвана: температурными деформациями, изменением временной нагрузки, сейсмическими явлениями и т.п. В соответствии с этим напряжения сцепления арматуры с бетоном могут изменяться в различных диапазонах и с разной скоростью.

Похожие диссертации на Прочность изгибаемых железобетонных конструкций при коррозионных повреждениях