Введение к работе
Актуальность темы. Плоские и пространственные стержневые конструкции самой различной конфигурации находят широкое применение в разных областях техники, строительства, мостостроения. В реальных, условиях эксплуатации такие конструкции подвергаются воздействии не только нагрузок и температур, но и различных коррозионных сред. Нередко перечисленные выше факторы действуют совместно в самых неблагоприятных сочетаниях,что приводит к значительному снижению несущей способности и уменьшению долговечности стержневых конструкций.
К настоящему времени поведение различных стержневых конструкций при действии механических нагрузок исследовано достаточно полно. В то же время, количество работ, посвященных изучению поведения таких конструкций с учетом влияния коррозионных эксплуатационных сред, весьма мало.Однако, эта область строительной механики находится в настоящее время в стадии интенсивного развития, хотя основная часть опубликованных работ посвящена исследованию поведения пластинчатых и сболочечных конструкций в агрессизных средах и разработке методов расчета этих конструкций.
8 связи со сказанным исследования, посвященные изучению несущей способности и долговечности стержневых конструкций различ-' ного вида, подвергающихся воздействию коррозионных сред, представляются весьма актуальными.
Целью настоящей работы является: развитие методов исследования напряженно-деформированного состояния, долговечности плоских и пространственных стержневых конструкций, контактирующих с коррозионными средами: разработка на их основе методик расчета и алгоритмов для определения напряженного состояния и долговечности статически определимых и статически неопределимых стержневых конструкций, подвергающихся коррозионному износу; разработка способов учета влияния защитного антикоррозионного покрытия на кинетику коррозионного износа стержневых конструкций; разработка методов расчета статически-неопределимых стержневых конструкций с учетом появления и развития локальных коррозионных повреждений; применение метода обобщенных неизвестных для расчета регулярных стеркневых систем, подвергающихся воздействию коррозионных
- і -
сред.
Научная новизна: выполнен анализ известных математических моделей коррозионного износа защищенных и незащищенных напряженных конструкций, а также методов расчета конструкций с учетом коррозионных повреждений; разработана математическая модель снижения защитных свойств антикоррозионного покрытия и модель коррозионного износа конструкций с защитным покрытием; разработана методика расчета статически неопределимых ферм и рамных конструкций с учетом коррозионного износа матричным методом сил; развита методика расчета сложных стержневых систем, подвергающихся коррозионному, износу и решен ряд сложных задач: развита методология расчета стержневых конструкций с учетом появления и развития локальных коррозионных повреждений.
Достоверность результатов работы подтверждается применением -известных методов расчета напряженно-деформированного состояния стержневых конструкций, тестированием используемого програшного обеспечения и сопоставлением, где это возможно, полученных результатов с результатами других авторов.
Практическая ценность работы состоит в разработке методик, алгоритмов расчета напряженно-деформированного состояния сложных плоских статически неопределимых стержневых конструкций с учетом как коррозионного износа, так и локальных коррозионных повреждений.
Внедрение результатов.Диссертационная работа выполнена в со-, ответсгвии с проектом "Разработка методов прочностного расчета металлических и железобетонных конструкций, подверженных коррозионному разрушению" Межвузовской научно-технической программы " Прочность и долговечность конструкций при нетрадиционных воздействиях, нарушающих внутренние связи материала" (1992 - 1997 гг.), а также в соответствии с проектом "Защита природных комплексов Волжского бассейна при обеспечении безопасной эксплуатации инженерных сооружений, подвергающихся воздействию агрессивных сред" научно - технической программы "Оздоровление экологической обстановки. Восстановление и предотвращение деградации природных комплексов Волжского бассейна ". Разработанные методики и алгоритмы расчета используются при чтении лекций студентам строительных вузов и факультетов, а также при написании учебного пособия.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и
обсуждались на: межреспубликанской научно-технической конференции "Численные методы решения задач строительной механики,теории упругости и пластичности " (Волгоград. 1990): областной научно-технической конференции "Теория и практика капитального строительства и подготовка инженерных кадров" (Иваново, 1991) межреспубликанской научно-технической конференции "Вопросы надежности и оптимизации строительных конструкций и машин" ( Севастополь, 1991) ; всероссийской научно-технической конференции "Прочность и живучесть конструкций" (Вологда, 1993); межвузовской научной конференции "Математическое моделирование и краевые задачи"( Самара, 1995)
В целом диссертационная работа докладывалась на научном семинаре кафедры строительной механики Волгоградской государственной архитектурно-строительной академии(Волгоград. 1996).
Публикации.Основные результаты диссертационной работы отражены в 8 публикациях.
Объем работы.Работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и результатов, списка литературы из 199 наименований. Основное содержание изложено на стр. машинописного текста.