Сравнение результатов напряжений в железобетонной балке в условиях воздействия агрессивной хлоридсодержащей среды
Журнал: Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №22(158)
Рубрика: Технические науки
Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №22(158)
Сравнение результатов напряжений в железобетонной балке в условиях воздействия агрессивной хлоридсодержащей среды
Как показывают экспериментальные данные, нагруженный материал конструкции, взаимодействующей с агрессивной средой, необходимо рассматривать с позиций теорий сложных сред. В таких условиях эксплуатации конструкционный материал проявляет свойства физической нелинейности при нагружении, с течением времени изменяются его физико-механические характеристики, появляется неоднородность его свойств по объему, степень которой зависит от вида и уровня напряженного состояния, времени и характера воздействия внешней агрессивной среды. Причем физико-механические характеристики материала зависят не только от значений параметров напряженно-деформированного состояния и концентрации среды в определенный момент времени, но и от истории изменения их значений во времени.
В ходе проникания хлоридсодержащей среды в конструкции происходит деградация материала и коррозия армирующих элементов. В результате наблюдается снижение несущей способности.
Требуется проводить, как экспериментальные лабораторные и численные (МКЭ) исследования в этой проблематике, что разработать методику определения долговечности в условиях агрессивной среды.
Для моделирования диффузии хлорида в бетоне без учета трещинообразования использовался метод конечных элементов. Принимая во внимание процесс диффузии хлорида в качестве переходной задачи теплопроводности и заменяя граничную температуру и теплопроводность соответственно концентрацией хлорида и коэффициентом диффузии, мы можем провести анализ диффузии хлорида в бетоне. В настоящем исследовании Язык параметрического проектирования ANSYS APDL был использован для программирования модели диффузии хлорида без учета трещинообразования. Данная программа позволяет выполнять расчеты на прочность и термопрочность балочно-оболоченных и твердотельных моделей.
Рисунок 1. Напряжения в балке в результате диффузии хлоридов (в 1 день)
Рисунок 2. Напряжения в балке в результате диффузии хлоридов (в 100 день)
Были взяты результаты напряжений в 1 день и 100 день в следствие воздействия агрессивной хлоридсодержащей среды. Концентрация HCl составила 3%. Скорость диффузии 0,1х10-11 м2/с.
Исследование показало, что воздействие хлоридной среды привело к изменениям деформационно-прочностных свойств бетона. За временной интервал различие в напряжении составило 6,6 %.
