Введение
1 Современное состояние проблемы расчета конструкций из металлических гофрированных элементов 11
1.1 Характерные типы МГК, применяемые в Российской и мировой практике проектирования и строительства 12
1.2 Условия эксплуатации металлических гофрированных конструкций, нагрузки и агрессивные среды, действующие на них 18
1.3 Характерные дефекты и повреждения эксплуатируемых металлических гофрированных конструкций 25
1.4 Существующие методы расчета металлических гофрированных конструкций
1.4.1 Обзор применяемых методов расчета металлических гофрированных конструкций 31
1.4.2 Методы расчета гофрированных конструкций, представленные в нормативной базе РФ: достоинства, недостатки и область применения 33
1.4.3 Методы, разработанные для проектирования тоннелей и впоследствии адаптированные для расчета металлических гофрированных конструкций: достоинства, недостатки, область применения 35
1.4.4 Применение метода конечных элементов для расчета металлических гофрированных конструкций: достоинства и недостатки 42
Выводы по главе 1 45
2 Натурные и лабораторные исследования поведения металлических гофрированных конструкций, их анализ 47
2.1 Результаты натурных обследований металлических гофрированных конструкций з
2.2 Обзор и анализ зарубежных статических экспериментальных исследований металлических гофрированных конструкций 53
2.2.1 Испытания коробчатых металлических гофрированных конструкций (Канада, Польша) 53
2.3 Отечественные экспериментальные исследования, их анализ 62
2.3.1 Статические испытания полукруговой арочной металлической гофрированной конструкции и анализ их результатов 62
2.3.2 Динамические испытания полукруговой арочной металлической гофрированной конструкции, имитирующие сейсмические воздействия, и анализ их результатов
2.4 Расчет металлической гофрированной конструкции методом конечных элементов 86
2.5 Расчет металлической гофрированной конструкции как арочного свода методом сил 89
2.6 Сравнение результатов расчета методом сил и методом конечных элементов с экспериментом 95
Выводы по главе 2 97
3 Применение теории оболочек для расчета металлических гофрированных конструкций 100
3.1 Предпосылки к использованию теории оболочек для расчета металлических гофрированных конструкций 100
3.2 Применение теории оболочек вращения к расчету круглых металлических гофрированных конструкций 104
3.2.1 Разрешающие уравнения общей теории оболочек и осесимметричной теории оболочек вращения применительно к металлическим гофрированным конструкциям 104
3.2.2 Расчет осесимметрично нагруженной металлической гофрированной конструкции с использованием осесимметричной теории оболочек вращения 112
3.3 Применение метода расчета основанного на теории оболочек ступенчато-переменной толщины к расчету круглых металлических гофрированных конструкций 123
Выводы по главе 3 133
4 Применение «полубезмоментной» теории оболочек В.З. Власова для расчета круглых металлических гофрированных конструкций 136
4.1 Основные гипотезы и соотношения 136
4.2 Разрешающее уравнение оболочки по полубезмоментной теории В.З. Власова применительно к гофрированной цилиндрической оболочке 140
4.3 Применение вариационного метода В.З. Власова к расчету гофрированной цилиндрической оболочки 142
4.4 Результаты расчета, их анализ и сопоставление с экспериментом 148
4.5 Расчет цилиндрической гофрированной оболочки при несимметричном нагружении 153
Выводы по главе 4 162
5 Моделирование поведения металлических гофрированных конструкций с учетом коррозионного износа и наличия защитных покрытий 164
5.1 Примеры коррозионных повреждений металлических гофрированных конструкций, а также стальных труб, эксплуатируемых в грунтовой среде; экспериментальные данные по кинетике коррозионных повреждений 164
5.2 Моделирование коррозионного повреждения металлических конструкций при отсутствии и наличии антикоррозионных покрытий 172
5.2.1 Модели коррозионного износа при отсутствии защитных покрытий и их идентификация 172
5.2.2 Модели коррозионного износа при наличии защитных покрытий и их идентификация 182 5.2.3 Модели долговечности защитных покрытий в агрессивной среде эксплуатации 184
5.3 Применение полубезмоментной теории оболочек В.З. Власова к расчету гофрированных металлических конструкций с учетом коррозионного износа при отсутствии и наличии защитных покрытий 195
5.3.1 Основные гипотезы и соотношения 195
5.3.2 Разрешающее уравнение полубезмоментной теории оболочек В.З. Власова, учитывающее коррозионный износ металлической гофрированной конструкции 199
5.3.3 Исследование совместного влияния нагрузки и коррозионного износа на поведение металлической гофрированной конструкции 200
Выводы по главе 5 215
Основные выводы 217
Список литературы
