Введение к работе
Актуальность темы. Каменные конструкции широко используются в жилищном и промышленном строительстве.
В последние годы заметно возросла агрессивность воздушной среды. Вследствие этого происходит ухудшение физико-механических характеристик строительных материалов. По интенсивности ухудшения этих характеристик можно судить о степени афессивности среды. Часто структурные изменения в материале вследствие коррозии не заметны. Однако прочность материала снижается, а деформативность повышается. В практике эксплуатации зданий и сооружений часто имеются видимые коррозионные разрушения в конструкциях и узлах сопряжений. Остаточную прочность материала, устойчивость конструкции трудно определить. Анализ существующих экспериментально-теоретических исследований, а также результатов инженерных обследований строительных конструкций различного назначения свидетельствует о том, что воздействие химически афессивной среды приводит к негативным последствиям для сооружения, а именно: потере несущей способности, увеличению деформативности, сокращению сроков работоспособности. Поэтому при расчете таких конструкций учет воздействия химической среды необходим. Однако современные нормы проектирования строительных конструкций ряда стран СНГ, Европы и Америки не содержат каких-либо указаний по расчету несущих и офаж-дающих конструкций с учетом повреждений в химически агрессивных средах. Разработка надежных методов расчета конструкций при дефада-ции материалов представляется чрезвычайно важной.
Цель работы:
- разработка и экспериментальное обоснование методики расчета
прочности и устойчивости центрально и внецентренно сжатых элементов
каменных конструкций в условиях химически агрессивных воздействий.
Научную новизну работы составляют:
нелинейная модель расчета напряженно-деформированного состояния и несущей способности внецентренно сжатых элементов каменных конструкций при химически агрессивных воздействиях;
аналитическая зависимость между напряжениями и деформациями при длительном нафужении кирпичной кладки, подверженной химически афессивным воздействиям;
статистически обоснованные зависимости изменения по времени глубины проникания химически афессивных сред в тело кирпичной кладки;
статистически обоснованные зависимости изменения во времени прочности материалов кирпичной кладки, подверженной воздействию химически агрессивных сред;
РОС Мац,,,.,( si БИСЛИОТЕКА
новые опытные данные об особенностях деформирования и разрушения кирпичных столбов при воздействии растворов кислот;
результаты численных расчетов влияния химически агрессивной среды на несущую способность внецентренно сжатых каменных конструкций при кратковременном и длительном нагружениях;
инженерная методика оценки несущей способности центрально и внецентренно сжатых элементов при химических воздействиях.
Достоверность результатов обеспечивается: экспериментальным обоснованием исходных положений исследований; решением поставленных задач на основе феноменологических зависимостей с использованием общепринятых допущений строительной механики; сравнением результатов расчета с результатами вычислений по действующим нормативным документам.
Практическое значение и внедрение результатов работы. Предложенная модель расчета несущей способности центрально и внецентренно сжатых элементов каменных конструкций при химически агрессивных воздействиях обеспечивает возможность рационального использования конструкций на стадии проектирования нового строительства и реконструкции зданий и сооружений с химически агрессивной средой. Научное исследование проводилось в рамках Федеральной целевой программы «Экономическое и социальное развитие Дальнего Востока и Забайкалья на 1996-2005 и до 2010», раздел «Техноэкополис Комсомольск-Амурск-Солнечный». Полученные результаты использованы при разработке проектов реконструкции ряда жилых и производственных зданий г. Комсомольска-на-Амуре Хабаровского края. Результаты работы внедрены в учебный процесс ГОУВПО "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет". Работа выполнялась при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 00-15-99443).
Апробация работы. Материалы работы докладывались и получили одобрение на 29 - 33-й научно-технических конференциях студентов и аспирантов ГОУВПО «КнАГТУ» (г. Комсомольск-на-Амуре, 2000 - 2005 гг.), на научных конференциях профессорско-преподавательского состава ГОУВПО «СПбГАСУ» (2002 - 2004 гг.), на 43-й Всероссийской научно-практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки (ДВГУПС г. Хабаровск, 2003 г.).
Основные положения диссертации изложены в двух научных статьях и монографии.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Содержит 160 страниц машинописного текста, 84 рисунка, 32 таблицы, библиографический список из 120 наименований и 24 страницы приложений.
