Современное состояние проблемы расчета армированных конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред

Овчинников Илья Игоревич; Ovchinnikov Ilya Igorevich

Научные статьи \ Прикладные науки. Медицина. Технология \ Инженерное дело. Техника в целом \ Испытания материалов. Товароведение. Силовые станции. Общая энергетика

Современное состояние проблемы расчета армированных конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред

Автор: Овчинников Илья Игоревич

Журнал: Строительство уникальных зданий и сооружений @unistroy

Рубрика: Расчеты

Статья в выпуске: 2 (2), 2012 года.

Бесплатный доступ

Описано общее состояние проблемы расчета армированных конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред. Приведены общие подходы к моделированию поведения таких конструкций при воздействии хлоридсодержащей агрессивной среды, а также одновременном воздействии хлоридной коррозии и карбонизации.

Расчет, армированные конструкции, моделирование, коррозии, карбонизация

Короткий адрес: https://sciup.org/14321935

IDR: 14321935

Current state of the calculation of reinforced structures that are exposed to aggressive medium

Described the general problem state calculation of reinforced structures that are exposed to corrosive environments. General approaches to modeling the behavior of such structures under impact chloride corrosive environment are given. Simultaneous effect of chloride corrosion and carbonation is given too.

Список литературы Современное состояние проблемы расчета армированных конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред

Овчинников И.Г. Моделирование поведения железобетонных элементов конструкций в условиях воздействия хлоридсодержащих сред/И. Г. Овчинников, В. В. Раткин, А. А. Землянский. -Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2000. -232 с.
Овчинников И.Г. Работоспособность сталежелезобетонных элементов конструкций в условиях воздействия хлоридсодержащих сред/И. Г. Овчинников, В. В. Раткин, Р. Б. Гарибов. -Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2002. -156 с.
Овчинников И.Г. Влияние хлоридсодержащих сред на прочность и долговечность пластин на упругом основании/И. Г. Овчинников, А. В. Кривцов, Ю. П. Скачков. -Пенза: ПГАСА, 2002. -214 с.
Овчинников И.Г. Моделирование ползучести железобетонных элементов конструкций транспортных сооружений в агрессивных средах/И. Г. Овчинников, М. С. Пшеничников, В. В. Раткин. -Саратов: СГТУ, 2001. -140 с.
Овчинников И.Г. Прочность и долговечность железобетонных конструкций в условиях сульфатной агрессии/И.Г. Овчинников, Р.Р. Инамов, Р. Б. Гарибов. -Саратов: изд-во Сарат. ун-та, 2001. -163 с.
Bamforth P. B. Definition of exposure classes and concrete mix requirements for chloride contaminated environments/P. B. Bamforth//Proc. 4th Int. Symp. On Corrosion of Reinforcement in Concrete Construction. -Cambridge, 1996. -P. 176-188.
Vassie P. R. Reinforcement corrosion and the durability of concrete bridges/P. R. Vassie//Proc. Inst. Civ. Eng. 1984. -Vol. 76. -№ 8. -P. 713-723.
Найвельт В. В. Почему разрушаются мосты/В. В. Найвельт, А. Н. Слободчиков, Л. А. Феднер//Автомобильные дороги. 1989. -№ 10. -C. 10-11.
Brown B.F. Research and Standarts/B.F. Brown//Standartization News, 1975. -№5. -P. 8-16.
Гениев Г.А. Прочность и деформативность железобетонных конструкций при запроектных воздействиях/Г.А. Гениев, В.И. Колчунов, Н.В. Клюева и др. -М.: Изд-во АСВ, 2004. -216 с.
Бондаренко В.М. Износ, повреждения и безопасность железобетонных конструкций/В.М. Бондаренко, А.В. Боровских. -М.: ИД Русанова, 2000. -144 с.
Бондаренко В.М. Элементы теории реконструкции железобетона/В. М. Бондаренко, А.В. Боровских, С.В. Марков, В.И. Римшин; Нижегород. гос. архит. -строит. ун-т. -Н. Новгород: Изд-во нижегор. ун-та, 2002. -190 с.
Регель В.Р. Кинетическая природа прочности твердых тел/В. Р. Регель, А. И. Слуцкер, Э. Е. Томашевский. -М.: Наука, 1974. -560 с.
Тамуж В.П. Микромеханика разрушения полимерных материалов/В.П. Тамуж, В.С. Куксенко -Рига: Зинатне, 1978. -294 с.
Карпенко Г.В. Про фiзико-хiмiчну механiку металiв/Г.В. Карпенко. -Киев: Наукова думка, 1973. С.176.
Седов Л.И. Механика сплошной среды/Л. И. Седов. -М., 1970. -Т. 1. -492 с.
Гузеев Е.А. Феноменологическая термодинамика необратимых процессов (физические основы)/Е.А. Гузеев, Н.В. Савицкий, А.А. Тытюк. -М.: Наука, 1978. -128 с.
Овчинников И.Г. Математическое моделирование процесса взаимодействия элементов конструкций с агрессивными средами/И. Г. Овчинников, В. В. Петров//Деформирование материалов и элементов конструкций в агрессивных средах: межвуз. научн. сб. -Саратов: СПИ, 1983. -С. 3-11.
Овчинников И.Г. О методологии построения моделей конструкций, взаимодействующих с агрессивными средами/И. Г. Овчинников//Долговечность материалов и элементов конструкций в агрессивных и высокотемпературных средах: межвуз. научн. сб. -Саратов: СПИ, 1988. -С. 17-21.
Подстригач Я.С. К определению напряженного состояния тонких оболочек с учетом деформаций, обусловленных физико-химическими процессами/Я.С. Подстригач, В.А. Осадчук//Физико-химическая механика материалов. 1968. -Т. 4. -№ 2. -С. 218-224.
Киялбаев Д.А. О влиянии химических превращений на напряженное и деформированное состояние/Д. А. Киялбаев//Сб. трудов Ленингр. ин-та инж. ж-д. трансп. -Л., 1971. -Вып. 326. -С. 169-175.
Чудновский А.И. О разрушении макротел/А.И. Чудновский//Исследования по упругости и пластичности. -Л.: Изд-во ЛГУ, 1972. -Вып. 9. -С. 3-41.
Никольский С.С. Термодинамика механико-химических процессов в упругих телах/С.С. Никольский//Журнал физической химии, 1973. -Вып. 47. -№ 4. -С. 171-176.
Дзюба В.С. Уравнения состояния армированных пластиков с учетом механической поврежденности и физико-химических превращений/В.С. Дзюба//Докл. АН УССР, 1974. -Серия А. -№ 11. -С. 987-991.
Павлина В.С. О взаимодействии процессов деформации и физико-химических явлений в упруго-вязких телах/В. С. Павлина//Мат. методы и физ.-мех. поля. 1978. -Вып. 7. -С. 64-67.
Шевчук П.Р. Методика расчета элементов конструкций с покрытиями/П.Р. Шевчук//Мат. методы и физ.-мех. поля, 1978. -Вып. 7. -С. 52-55.
Степанов Р.Д. Расчет на прочность конструкций из пластмасс, работающих в жидких средах/Р. Д. Степанов, О. Ф. Шленский. -М.: Машиностроение, 1981. -136 с.
Деюн Е.В. Кинетические модели при прогнозировании долговечности полимерных материалов/Е.В. Деюн, Г.Б. Манелис, Е.В. Полианчик и др.//Успехи химии, 1980. -Т. 49. -Вып. 8. -С. 1574-1593.
Аввакумов Е.Г. Механические методы активизации химических процессов/Е.Г. Аввакумов. -Новосибирск: Наука, 1979. -129 с.
Манелис Г.Б. Закономерности объемной механической деструкции полимеров/Г.Б. Манелис, Л.П. Смирнов, Е.В. Полианчик//Высокомолекулярные соединения, 1977. -Серия А. -№ 19. -С. 86-93.
Качанов Л.М. Основы механики разрушения/Л.М. Качанов. -М.: Наука, 1974. -308 с.
Овчинников И.Г. К расчету долговечности элементов конструкций, подвергающихся механическому и химическому разрушению/И. Г. Овчинников//Задачи прикладной теории упругости. -Саратов: Изд-во СГУ, 1985. -С. 107-117.
Петров В.В. Расчет элементов конструкций, взаимодействующих с агрессивной средой/В.В. Петров, И.Г. Овчинников, Ю.М. Шихов. -Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1987. -288 с.
Andrade C. Advances In Design And Residual Life Calculation With Regard To Rebar Corrosion Of Reinforced Concrete/C. Andrade, D. Izquierdo, J. Rodriguez//Бетон и железобетон. Материалы конференции. -М., 2005. -P.36-39.
Berke N.S. Predicting Chloride Profiles in Concrete/N. S. Berke, M. C. Hicks//Corrosion (USA). 1994. -№ 3. -P. 234-239.
Gaal G.C. Prediction of deterioration of concrete bridges in the Netherlands / G. C. Gaal, C. Veen, M. H. Djorai // Proceedings of First International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management. - Barcelona, 2002. - P. 61-63 37. Pommersheim Clifton I. Prediction of Service-Life / Clifton I. Pommersheim // Mater. et Constr. 1985. - Vol. 18. - № 103. - P. 21-30.
Thoft-Christensen P. Deterioration of concrete structures/P. Thoft-Christensen//Proceedings of First International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management. -Barcelona, 2002. -P. 65-69.
Гузеев Е.А. Расчет железобетонных конструкций с учетом кинетики коррозии бетона третьего вида/Е. А. Гузеев, Н. В. Савицкий//Коррозионная стойкость бетона, арматуры и железобетона в агрессивных средах. -М., 1988. -С. 16-19.
Гузеев Е.А. Расчет напряженно-деформированного состояния нормальных сечений железобетонных изгибаемых элементов с учетом кинетики сульфатной коррозии бетона/Е. А. Гузеев, Н. В. Савицкий, А. А. Тытюк//Защита бетона и железобетона от коррозии. Сб. тр.; под ред. С. Н. Алексеева, В.Ф. Степановой. -М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1990. -С. 59-66.
Stratfull R.F. Corrosion Testing of Bridge Decks/R. F. Stratfull, W. J. Joukovich, D. L. Spellman//Transportation Research Record № 539. Transportation Research Board. 1975. -P. 50-59.
Takegami H. Generalized model for chloride ion transport and equilibrium in blast furnace slag concrete/H. Takegami, K. Ishida, K. Maekawa//Proceedings of JCI, 2002. -№24 (1). -P. 633-638.
Овчинников И.Г., Дядькин Н.С. Расчет элементов конструкций с наведенной неоднородностью при различных схемах воздействия хлоридсодержащих сред. Изд-во СГТУ. Саратов, 2003. 220 с.
Овчинников И.И., Дядькин Н.С. Методы решения уравнений, описывающих проникание хлоридсодержащих сред в конструктивные элементы мостовых сооружений//Проблемы прочности элементов конструкций под действием нагрузок и рабочих сред. Межвуз. науч. сб. 2005. Саратов. СГТУ, с. 54 -61.
Овчинников И.И., Наумова Г.А. Накопление повреждений в стержневых и пластинчатых армированных конструкциях, взаимодействующих с агрессивными средами. Волгогр. гос. архит. -строит. ун-т. Волгоград. Изд -во ВолгГАСУ. 2007. 272 с.
Pommersheim Clifton I. Prediction of Service-Life/Clifton I. Pommersheim//Mater. et Constr. 1985. -Vol. 18. -№ 103. -P. 21-30.
Гарибов Р.Б. Сопротивление железобетонных элементов конструкций воздействию агрессивных сред/Р.Б. Гарибов. -Изд-во СГУ. Саратов, 2003. -228 с.
Дядькин Н.С., Овчинников И.Г. Расчет концентрационных полей и напряженно-деформированного состояния в сжимаемом армированном конструктивном элементе с частично нарушенной антикоррозионной защитой//Проблемы прочности элементов конструкций под действием нагрузок и рабочих сред: Межвуз. науч. сб. Саратов: СГТУ, 2001. С. 23-29.
Овчинников И.Г. Модель деформирования стойки из железобетона, работающей в хлоридсодержащей среде/И.Г. Овчинников, В.В. Раткин, Н.С. Дядькин//Изв. вузов. Строительство, 2000. № 6. С. 4-10.
Овчинников И.Г. Неоднородность распределения хлорид-содержащей среды, проникающей в армированный конструктивный элемент через частично защищенную поверхность/И.Г. Овчинников, Н.С. Дядькин//Изв. вузов. Строительство, 2002. № 9. С. 24-31.
Пухонто Л.М. Долговечность железобетонных конструкций инженерных сооружений (силосов, бункеров, резервуаров, водонапорных башен, подпорных стен)/Л. М. Пухонто. -М.: Издательство АСВ, 2004. 424 с.
Maekawa K. Modeling of structural performances under coupled environmental and weather actions/K. Maekawa, T. Ishida//Materials and Structures, 2002. -№ 35. -P. 591-602.
Maekawa K. Multi-scale modeling of concrete performance integrated material and structural mechanics/K. Maekawa, T. Ishida//Journal of Advanced concrete Technology, 2003. -V.1. -№2. -P. 91-126.
Takegami H. Generalized model for chloride ion transport and equilibrium in blast furnace slag concrete/H. Takegami, K. Ishida, K. Maekawa//Proceedings of JCI, 2002. -№24(1). -P. 633-638.
Маринин, А. Н., Наумова Г.А., Овчинников И.Г. Прогнозирование напряженно-деформированного состояния железобетонных конструкций при воздействии хлоридной коррозии и карбонизации/А. Н. Маринин, Г. А. Наумова, И. Г. Овчинников//Вестник ВолгГАСУ. -2007. -Вып. 6 (23). -С. 85-93.
Маринин А.Н., Гарибов Р.Б., Овчинников И.Г. Моделирование напряженно-деформированного состояния железобетонных элементов конструкций в условиях хлоридной коррозии и карбонизации. Саратов. Научное издание. Издат. Центр «Рица». 2008. 296 с.
Овчинников И.И., Мигунов В.Н., Скачков Ю.П. Коррозионно-механическое разрушение железобетонных конструкций при одновременном действии хлоридной коррозии и карбонизации//Региональная архитектура и строительство. 2012. №2(13). С.72-78.
Калиновский М.И., Овчинников И.И. Напряженно деформированное состояние и долговечность прямоугольной железобетонной трубы при действии карбонизации и хлоридсодержащей среды//Строительные материалы. 2010. №10. С.15-17.
Ажогин Ф.Ф. Коррозионное растрескивание и защита высокопрочных сталей/Ф.Ф. Ажогин. -М.: Металлургия, 1974. -256 с.
Василенко И.И. Коррозионное растрескивание сталей/И.И. Василенко, Р.К. Мелехов. -Киев: Наукова думка, 1987, -264 c.
Карпенко Г.В. Прочность стали в коррозионной среде/Г.В. Карпенко. -М.: Машгиз, 1963. -187 c.
Колачев Б.А. Водородная хрупкость металлов/Б.А. Колачев. М.: Металлургия, 1985. -217 c.
Романив О.Н. Механика коррозионного разрушения конструкционных сталей/О.Н. Романив, Г.М. Никифорчин. -М.: Наука, 1986. -293 c.
Стеклов О.И. Стойкость материалов конструкций к коррозии под напряжением/О.И. Стеклов. -М.: Машиностроение, 1990. -383 c.
Герасимов В.В. Коррозионное растрескивание аустенитных нержавеющих сталей/В.В. Герасимов, В.В. Герасимова. -М.: Металлургия, 1976. -176 с.
Коррозия. Справ. изд./Под ред. Л.Л. Шрайера. -М.: Металлургия, 1981. -632 с.
Эделяну С.В. Коррозионное растрескивание и хрупкость/Эделяну С.В.//Пер. с англ. -М.: Машгиз, 1961. -С. 119
Романов В.В. Коррозионное растрескивание металлов/В.В. Романов. -М.: Машгиз, 1960. -163 с.
Антонов В.Г. О механизме разрушений магистральных газопроводов вследствие коррозионного растрескивания под напряжением трубных сталей/В.Г. Антонов, М.М. Кантор//Сб. науч. тр. «Коррозионное растрескивание под напряжением трубных сталей. Проблемы. Решения». -Ухта: СеверНИПИГаз, 1996. -С. 33-37.
Мазель А.Г. О стресс-коррозии газопроводов/А.Г. Мазель//Газовая промышленность, 1993. -№ 7. -С. 36-39.
Сергеева Т.К. Коррозионное растрескивание газопроводных труб в слабокислом грунте/Т.К Сергеева, Н.И. Волгина, М.В. Илюхина и др.//Газовая промышленность. 1995. № 4. -С. 34-38.
Болотин В.В. Ресурс машин и конструкций/В.В. Болотин. -М.: Машиностроение, 1990. -448 с.
Рекомендации по расчету магистральных трубопроводов на прочность по теории предельных процессов нагружения. -М.: Изд. ВНИИСТ, 1982. -40 с.
Овчинников И.Г. Модель взаимодействия нагруженных элементов конструкций с водородсодержащей средой и ее приложения/И.Г. Овчинников, А.Б. Рассада//Прикладные проблемы прочности и устойчивости деформируемых систем в агрессивных средах. -Саратов: Сарат. Политех. Ин-т., 1989. -С. 12-16.
Овчинников И.Г. Применение теории накопления повреждений к описанию замедленного разрушения элементов конструкций при наводороживании/И.Г. Овчинников, А.Б. Рассада//Тез. докл. 8 обл. науч.-техн.конф. "Научно-технический прогресс в строительстве и подготовке специалистов". -Иваново, 1990. -70 с.
Астафьев, В.И., Ширяева, Л.К. Накопление поврежденности в металлах в условиях коррозионного растрескивания под напряжением/В.И. Астафьев, Л.К. Ширяева // Известия Российской академии наук. Механика твердого тела. 1997. № 3. С. 115-124.
Астафьев В.И. Накопление поврежденности и коррозионное растрескивание металлов под напряжением/В.И. Астафьев, Л.К. Ширяева. -Самара: Изд-во «Самарский университет», 1998. -124 с.
Качанов Л.М. О времени разрушения в условиях ползучести/Л.М. Качанов. -Изв. АН СССР, 1958. -№ 8. -С. 26-31.
Работнов Ю.Н. О механизме длительного разрушения/Ю.Н. Работнов/Вопросы прочности материалов и конструкций. -М.: Изд-во АН СССР, 1959. -С. 5-7.
Овчинников И.Г. Моделирование кинетики коррозионного растрескивания конструкций, подвергающихся наводороживанию/И.Г. Овчинников, В.С. Мавзовин//Сб. тр. «Водородная обработка материалов» 2 Междунар. конф. «ВОМ -98». -Донецк, 1998. -С. 185.
Кабанин В.В., Мавзовин В.С., Овчинников И.И., Мавзовина С.Н. Моделирование коррозионного растрескивания оболочечных конструкций. Саратов. Изд-во СГУ. 2006. 124 с.
Ржаницын А.Р. Теория длительной прочности при произвольном одноосном и двухосном загружении/А.Р. Ржаницын//Строительная механика и расчёт сооружений, 1975.-№ 4. -С. 25-29.
Извольский В.В. Коррозионное растрескивание и водородное охрупчивание арматурных сталей железобетона повышенной и высокой прочности/В.В. Извольский, Н.Н. Сергеев. Тула. Изд-во ТГУ, 2001. -164 с.
Lee Y.-H. Probabilistic assessment of time dependent behavior of prestressed concrete/Y.-H. Lee, K.-W. Seong, D.M. Frangopol//First International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management IABMAS 2002. Barcelona, 2002. -P. 1211-1223.
Marc A. Maes. Fatigue Reliability Of Corroding Prestressed Concrete Bridges/A. Maes Marc, H. Dilger Walter, Wei Xing//Safety, Risk, Reliability -Trends In Engineering. -Malta, 2001. -P. 245-252.
Овчинников И.И. Моделирование проникания хлоридсодержащей среды в предварительно напряженные армированные конструктивные элементы//Актуальные вопросы строительства. Материалы международной научно-технической конференции. 2004. Саранск. Изд-во МГУ. С. 384 -388.
Овчинников И.И. Моделирование коррозионного растрескивания арматуры при оценке долговечности предварительно напряженных армированных конструкций//Проблемы прочности элементов конструкций под действием нагрузок и рабочих сред. Межвуз. науч. сб. 2004. Саратов. СГТУ, с. 50-56.
Овчинников, И. И. Идентификация модели коррозионного растрескивания арматурных сталей/И. И. Овчинников//Прогрессивные технологии в обучении и производстве: материалы Всерос. конф. -Камышин, 2004. -С. 87-90.
Овчинников И.И., Применение теории длительной прочности А.Р. Ржаницына к описанию коррозионного растрескивания предварительно напряженной арматуры//Вестник ВолгГАСУ. Серия «Строительство и архитектура». 2005, вып. 5(17). С. 42 -47.
Овчинников И.И. Деформирование и разрушение арматуры в условиях коррозионного растрескивания//Эффективные строительные конструкции: теория и практика. Материалы 4 Международной науч.-техн. конф. Пенза.2005. с.80 -87.
Овчинников И.И., Дядькин Н.С. Методы решения уравнений, описывающих проникание хлоридсодержащих сред в конструктивные элементы транспортных сооружений//Эффективные строительные конструкции: теория и практика. Материалы 4 Международной науч.-техн. конф. Пенза.2005. с.87 -96.
Овчинников И.И. Коррозионное растрескивание арматуры в преднапряженных конструкциях транспортных сооружений и его особенности//Проблемы транспорта и транспортного строительства. Сб. науч. Трудов. Часть 1. Саратов. СГТУ. 2005. с. 146 -152.
Овчинников И.И. Моделирование коррозионного растрескивания предварительно напряженной арматуры с использованием теории длительной прочности А.Р. Ржаницына//Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2009, №2, с.19-24.
Предварительно напряженный железобетон/К.В. Михайлов, Г.И. Бердичевский, Ю.С. Волков и д.р. -М.: Стройиздат, 1983. -208 с.
Леонгардт Ф. Предварительно напряженный железобетон/Ф. Леонгардт//Пер. с нем. В.Н. Гаранина. -М.: Стройиздат, 1983. -246 с.
Захаров Л.В. Сборные неразрезные железобетонные пролетные строения мостов/Л.В. Захаров, Н.М. Колоколов, А.Л. Цейтлин. -М.: Транспорт, 1983. -232 с.
Иосилевский Л.И. Долговечность предварительно напряженных железобетонных балочных пролетных строений мостов/Л.И. Иосилевский. -М.: Транспорт, 1967. -288 с.
Лившиц Я.Д. Расчет железобетонных конструкций с учетом влияния усадки и ползучести бетона/Я.Д. Лившиц//Киев: Вища школа, 1975. -280 с.
Голышев А.Б. Расчет железобетонных стержневых конструкций с учетом фактора времени/А.Б. Голышев, В.П. Полищук, И.В. Руденко. -Киев: Будивельник, 1975. -112 с.
Horrigmoe G. Nonlinear finite element analysis of deteriorated and repaired concrete structures/G. Horrigmoe//Proceedings of First International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management. -Barcelona, 2002. -P. 6-9.
Овчинников И.И. Моделирование процесса появления коррозионных трещин в железобетонных элементах конструкций в условиях хлоридной агрессии//Региональная архитектура и строительство. Пенза.2011. №1(10). С.72-80.
Пузанов А.В., Улыбин А.В. Методы обследования коррозионного состояния арматуры железобетонных конструкций//Инженерно-строительный журнал. 2011. №7. С. 18-25.
Ветров С.Н. Специфика обследования состояния железобетонных конструкций в условиях агрессивного воздействия воды/С.Н. Ветров, С.В. Яковлев//Инженерно-строительный журнал. 2010. №7. С.35-40.
Старцев С.А. Проблемы обследования строительных конструкций, имеющих признаки биоповреждения//Инженерно-строительный журнал. 2010. №7. С. 41-46.
Степанов В.Б. Методика определения ширины раскрытия коррозионных трещин для оценки технического состояния железобетонных конструкций//Инженерно-строительный журнал. 2012. №5. С. 6-11.
Землянский А.А., Вертынский О.С. Опыт выявления дефектов и трещин в крупноразмерных резервуарах для хранения углеводородов//Инженерно-строительный журнал. 2011. №7. С. 40-44.

Еще