Model of deformation of concrete based on flow plasticity theory for analysis of durability of plain concrete and reinforced concrete bridge constractions

Abstract

Model of deformation of concrete based on flow plasticity theory for analysis of durability of plain concrete and reinforced concrete bridge constractions

Full Text

Срок службы конструкций транспортных сооружений определяется нагрузками, параметрами конструкционных материалов, воздействием агрессивных факторов окружающей среды, конструкционными особенностями сооружения.

Под воздействием окружающей среды меняются прочностные и деформативные характеристики бетона и арматуры, за счет разрушения бетона продуктами коррозии арматуры сокращается рабочая площадь сечения. В результате этих процессов изменяется жесткость сечений, образуются трещины в бетоне, что приводит к перераспределению усилий как между сечениями конструкции (особенно статически неопределимых), так и между бетоном и арматурой в пределах одного сечения, изменяется несущая способность сооружения в целом.

Нагружение в зонах ослаблений становится непропорциональным даже при внешне монотонно изменяющейся нагрузке. Теория пластического течения позволяет с единых позиций учитывать такой характер нагружения отдельных зон конструкций, как при монотонном возрастании, так и при повторно-переменных воздействиях внешней нагрузки [1, 2]. Это позволяет эффективно моделировать перераспределение усилий в конструкций при нелинейном численном анализе методом конечных элементов.

В настоящее время существуют предложения по установлению зависимостей между параметрами диаграммы деформирования бетона, прочностью материалов, величиной сцепления арматуры с бетоном и т.д. и временем воздействия агрессивных факторов внешней среды. Эти зависимости после преобразований для соответствия математическим требованиям теории пластического течения бетона могут быть использованы для оценки технического состояния эксплуатируемых транспортных сооружений и установления долговечности конструкций.

Оценка технического состояния эксплуатируемых мостов (влияние дефектов на несущую способность) и прогнозирование долговечности их элементов может быть выполнена по аналогии с известными подходами [3, 4] как время с начала эксплуатации, при котором несущая способность конструкции будет исчерпана при измененных параметрах сечений и материалов.