Введение
ГЛАВА 1. Агрессивные эксплуатационные среды, их характеристика и влияние на механические свойства компонентов железобетона 20
1.1. Виды агрессивных сред и их классификация 20
1.2. Хлоридсодержащие среды и их влияние на механические свойства компонентов железобетона 26
1.2.1. Особенности проникания хлоридов в железобетонные конструкции. 26
1.2.2. Влияние хлоридов на кратковременные и длительные свойства бетона 28
1.2.3. Влияние хлоридов на механические свойства арматуры 37
1.2.4. Влияние хлоридов на коррозионный износ арматуры 41
1.2.5. Влияние хлоридов на сцепление арматуры с бетоном 43
1.3. Сульфатсодержащие среды и их влияние на механические свойства компонентов железобетона 46
1.3.1. Особенности проникания сульфатсодержащих сред в железобетонные конструкции: кинетика, различие в механизмах действия на арматуру и бетон 46
1.3.2. Влияние на кратковременные и длительные свойства бетона 49
1.3.3. Влияние на механические свойства арматуры 58
1.4. Радиационные поля и их влияние на механические свойства железобетона 62
1.4.1. Особенности воздействия радиационных сред на железобетонные конструкции 62
1.4.2. Влияние радиационных факторов на механические характеристики бетона 64
1.4.3. Влияние радиационных факторов на механические свойства и распухание арматуры 72
Выводы по 1 главе 86
ГЛАВА 2. Существующие подходы к оценке прочности и деформативности железобетонных конструкций при воздействии эксплуатационных сред и нагрузок 88
2.1. Способы учета влияния агрессивных сред на поведение железобетонных конструкций 88
2.2. О существующих подходах к описанию поведения элементов конструкций с учётом воздействия радиационных сред 102
Выводы по 2 главе 116
ГЛАВА 3. Применение теории структурных параметров к моделированию взаимодействия железобетонных элементов конструкций с агрессивными средами и радиационными полями ... 117
3.1. Общие сведения о теории структурных параметров, видах структурных параметров и кинетических уравнениях их изменения... 117
3.2. Уравнения проникания агрессивных сред в конструктивные элементы различной формы и методы его решения 124
3.2.1. Моделирование поведения элементов конструкций в условиях воздействия агрессивных сред 124
3.2.2. Методы решения уравнений, описывающих проникание агрессивных сред в конструктивные элементы 128
3.3. Моделирование деформирования и разрушения армированных элементов конструкций в условиях хлоридной коррозии 132
3.3.1. Моделирование процесса коррозионного разрушения армированных конструктивных элементов 132
3.3.2. Модель деформирования бетона в условиях воздействия хлоридсодержащей среды 136
3.3.2.1. Нелинейная разномодульная модель деформирования бетона 136
3.3.2.2. Модель деградации механических свойств бетона, вызванной воздействием хлоридсодержащей среды 138
3.3.2.3.Идентификация модели деформирования бетона по экспериментальным данным 140
3.3.3. Модели коррозионного износа материала конструкции 145
3.3.4. Влияние коррозионного поражения на работу армирующего элемента 149
Выводы по 3 главе 152
ГЛАВА 4. Сопротивление балочных и плитных железобетонных элементов действию нагрузки в хлоридсодержащей среде 154
4.1. Модель сопротивления железобетонного конструктивного элемента воздействию хлоридсодержащей среды и ее идентификация 154
4.1.1. Моделирование кинетики проникания хлоридсодержащей среды в конструктивные элементы 154
4.1.2. Модель сопротивления бетона деформированию в условиях воздействия хлоридсодержащей среды 156
4.1.3. Модель деформирования и разрушения арматуры в условиях воздействия хлоридсодержащей среды 162
4.2. Расчет сжимаемых и изгибаемых железобетонных элементов прямоугольного поперечного сечения с учетом воздействия хлоридсодержащей среды 169
4.2.1. Модель деформирования изгибаемого железобетонного элемента прямоугольного поперечного сечения 169
4.2.2. Вывод уравнений деформирования балки для первого случая 170
4.2.3.Вывод уравнений деформирования балки для второго случая 179
4.2.4. Методология и результаты расчета балки при совместном действии нагрузки и хлоридсодержащей среды 195
4.3. Расчет плитных железобетонных элементов воздействию хлоридсодержащей среды 203
4.3.1. Модель деформирования материала пластинки, находящейся в плоском напряженном состоянии 203
4.3.2. Уравнения деформирования железобетонной пластины с учетом влияния хлоридсодержащей среды 206
4.3.3. Методология и программа расчета пластины при совместном действии нагрузки и хлоридсодержащей среды 215
4.3.4.Исследование напряженно-деформированного состояния прямоугольной пластины при воздействии хлоридсодержащей среды 219
Выводы по 4 главе 230
ГЛАВА 5. Прочность и деформативность железобетонных элементов конструкций в сульфатосодержащей среде 231
5.1. Модель сопротивления конструктивного железобетонного элемента воздействию сульфатсодержащей среды и ее идентификация 231
5.1.1. Моделирование кинетики проникания сульфатсодержащей среды в железобетон и химического взаимодействия ее с бетоном 232
5.1.2. Модель сопротивления бетона деформированию в условиях воздействия сульфатсодержащей среды 235
5.1.3. Модель деформирования и коррозионного разрушения арматуры в условиях воздействия сульфатсодержащей среды 243
5.2. Исследование влияния сульфатсодержащей среды на поведение железобетонных элементов конструкций 247
5.2.1. Уравнения деформирования железобетонного конструктивного элемента, подвергающегося воздействию сульфатсодержащей среды 247
5.2.2. Методика расчета нагруженного железобетонного конструктивного элемента с учетом воздействия агрессивной сулъфатсодержащей среды 250
5.2.3. Моделирование деформирования сжато-изогнутого железобетонного конструктивного элемента, подвергающегося воздействию сулъфатсодержащей среды 251
Выводы по 5 главе 256
ГЛАВА 6. Сопротивление железобетонных элементов конструкций воздействию радиационного поля 257
6.1. Модель деформирования элемента конструкции с учётом воздействия радиационных сред 257
6.1.1. Параметры, описывающие процесс разрушения элемента конструкции, подверженного воздействию радиационных сред 257
6.1.2. Модели, описывающие изменение дозы облучения (флюенса) нейтронного потока по объему конструкции 258
6.1.3. Модели, описывающие изменение радиационных деформаций 262
6.1.4. Построение модели деформирования материалов с учётом воздействия радиационных сред 264
6.1.5. Физические соотношения для случая сложного напряженного состояния 265
6.1.6. Модель деформирования толстостенной цилиндрической оболочки из нелинейного материала в условиях радиационного воздействия и неравномерного поля температур 266
6.1.7. Верификация построенной модели деформирования толстостенной цилиндрической оболочки 270
6.2. Модель деформирования армированного конструктивного элемента, находящегося в плоском напряженном состоянии и подвергающегося радиационному облучению 272
6.2.7. Физические соотношения для дисперсно-армированного материала (фибробетона) 272
6.2.2. Физические соотношения для направленно армированного материала (железобетона) 274
6.2.3. Методика идентификации построенных моделей по экспериментальным данным 276
6.2.4. Разрешающее уравнение фибробетоннои пластины в условиях радиационного облучения 281
6.2.5. Осесимметричное деформирование направленно армированной оболочки в условиях радиационного облучения 285
6.3. Расчет дисперсно-армированной пластины с учетом радиационного облучения 290
6.3.1. Сводка основных уравнений для расчёта прямоугольной дисперсно-армированной пластины с учётом радиационного облучения 290
6.3.2. Методология и алгоритм расчёта пластины при действии нагрузки и радиационного облучения 292
6.3.3. Применение метода сеток к решению разрешающего дифференциального уравнения пластинки 297
6.3.4. Верификация задачи расчёта нелинейной разномодулъной пластины 301
6.3.5. Анализ напряжённо-деформированного состояния прямоугольной фибробетоннои пластины в условиях радиационного облучения 305
Выводы по главе 6 317
ГЛАВА 7. Прочность и деформативность сталежелезобетонных конструкций в хлоридсодержащей среде 319
7.1. Характерные типы сталежелезобетонных элементов конструкций, работающих в условиях воздействия агрессивных хлоридсодержащих сред 319
7.2. Модель деформирования сжимаемого конструктивного элемента из сталежелезобетона, подвергающегося воздействию агрессивной хлоридсодержащей среды 321
7.2.1. Уравнения деформирования стержня из сталежелезобетона, подвергающегося воздействию нагрузки и агрессивной хлоридсодержащеи среды 321
7.2.1.1. Уравнения деформирования трубобетонного элемента, подвергающегося воздействию нагрузки и агрессивной хлоридсодержащеи среды 322
7.2.1.2. Уравнения деформирования трубчатого железобетонного элемента, усиливаемого внешней стальной обоймой, подвергающегося воздействию нагрузки и агрессивной хлоридсодержащеи среды 325
7.2.1.3. Уравнения деформирования сталежелезобетонного элемента трубчатого сечения с внешней стальной обоймой, подвергающегося воздействию нагрузки и агрессивной хлоридсодержащеи среды 331
7.2.2. Методология и результаты расчета стержня при действии нагрузки и агрессивной среды 334
7.3. Модель деформирования изгибаемого конструктивного элемента из сталежелезобетона, подвергающегося воздействию агрессивной хлоридсодержащеи среды 341
7.3.1. Уравнения деформирования балки из сталежелезобетона, подвергающейся воздействию нагрузки и агрессивной хлоридсодержащеи среды 343
7.3.1.1. Уравнения деформирования балки из сталежелезобетона, подвергающейся воздействию нагрузки и агрессивной хлоридсодержащеи среды, для случая 1 343
7.3.1.2. Уравнения деформирования балки из сталежелезобетона, подвергающейся воздействию нагрузки и агрессивной хлоридсодержащеи среды, для случая 2 348
7.4. Методология и результаты расчета сталежелезобетонной балки при действии нагрузки и агрессивной среды 354
Выводы по 7 главе 359
ГЛАВА 8. Мониторинг эксплуатации железобетонных несущих конструкций при агрессивных воздействиях окружающей среды 360
8.1. Вопросы организации прочностного мониторинга железобетонных несущих конструкций при агрессивных воздействиях окружающей среды 360
8.2. Применение информационных технологий для обработки информации, необходимой при организации прочностного мониторинга конструкций 372
8.2.1.Применение информационных технологий для хранения и обработки экспериментальных данных по механическим и коррозионным свойствам материалов 372
8.2.2. Некоторые соображения о банках данных, необходимых для организации прочностного мониторинга строительных конструкций 374
8.2.3.Банк данных по моделям коррозионного износа металлических конструкций и арматуры 376
Выводы по 8 главе 380
Заключение и общие выводы 381
Литература 384
