автореферат диссертации по строительству, 05.23.15, диссертация на тему:Основы расчета ресурса железобетонных пролетных строений мостов

9 1 М1?

I ' ыи ж

ТАШКЕНТСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ

СТЕРСТВО ВЫСШЕГО К СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН '

На правах рукописи

Ю'КУМОВ ТШР

УДК 624.21.45.004

ОСНОВЫ РАСЧЕТА РЕСУРСА !ХЕЛЕ30БЕГ01»КЬК ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ ВЗСТОВ

05.23.15 - Мосты и транспортные тоннели

АВТО'РЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доетора технических наук

Ташкент - 1097

Работа выполнена в Ташкентском институте инженеров железнодорожного транспорта и Дкизакском политехническом институте.

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки и техники

Российской Федерации, доктор технических наук, профессор

Е.И.Щероанов доктор технических наук, профессор

A.A.Мшанходжаев доктор технических наук, профессор Н.А.Самигов

Ведущая организация: Гипротранс

^ацита диссертации состоится " / О " и д ду г.

час. в зале заседаний ректората ТЛДИ, 1-й ¿таж на заседании

разового Специализированного Совета при ТАДИ, утвержденного приказом ВАК РУз от 11.02.97 г. N 06/02-/553 по специальности 05.23.15 - "Мосты и транспортные тоннеля" по адресу: 700060 Ташкент, ул. Мавароуннахр, 20. 1 ■

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТАДИ.

Автореферат разослан " ^ " ^¿¿¿^¿¿¿(¿х 997 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета £ д.т.н. Ш.Алимухамедов

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Повышение надежности и срока службы конструкций мостов на железных дорогах - одна из основных проблем эксплуатации дорожной сети Республики Узбекистан.

На мосты приходится значительная часть стоимости железных дорог. Так, на 1995 год суммарная стоимость железнодорожных мостов составляет около 9 млрд. сумов, поэтому обеспечение заложенного в проекте срока службы мостов является первостепенной задачей. Фактический срок службы многих систем мостов составляет 30...40 лет, что явно недостаточно для стабильного развития и эксплуатации сети дорог.

На ремонтно-восстановигельные работы поврежденных мостов расходуются значительные материальные средства. Процесс эксплуатации в настоящее время осложняется тем, что не осуществляются плановые профилактические мероприятия по ремонту конструкций, а устранение неисправностей производится после ИХ обнаружения. Имеют место случаи замены пролетны строений без соответствующего технико-этоно-мического обоснования. За последние 20 лет по различным причинам на Центральноазиатской железной дороге заменено более 145 пролетных строений. Как показал анализ, многие из этих конструкций заменены без исследования их возможных вариантов усиления и восстановления. Одной из основных причин этого является отсутствие в настоящее время научно обоснованных способов проектирования конструкций с заданным сроком службы и эксплуатации пролетных строений, что в свою очередь не позволяет прогнозировать напряженно-деформирозан-ное постояние конструкций при изменяющихся ' во времени условиях нагружения и устанавливать расчетным способом остаточный ресурс эксплуатируемых мостов. Создание теории эксплуатации позволило бы своевременно планировать ремонтно-профилактические мероприятия для поддержания зада.ного уровня надежности в процессе эксплуатации констругадш. Правильное решение данной проблемы позволило бы упорядочить работу службы эксплуатации и создать теорию эксплуатации.

Целью настоящей работы является разработка научно-обоснован-

ных методов прогнозирования ресурса по критериям выносливости бетона, арматуры, трещиностойкости и деформациям железобетонных пролетных строений мостов, совершенствование способов усиления пролетных строений и расчета их после усиления.

Решение вышеперечисленных проблем имеет важное народнохозяйственное значение, поскольку использование полученных результатов позволяет:

- совершенствовать обобщенней метод проектирования железобетонных пролетных строений с заданным сроком службы;

- разработать основные принципы теории эксплуатации мостов о на базе научно-обоснованного метода прогнозирования остаточного ресурса пролетных строений;

- выбирать способы усиления эксплуатируемых железобетонных пролетных строений по результатам технической диагностики и расчетов остаточного ресурса.

Работа выполнена в 1982-1995 годах на кафедрах "Мосты транспортные тоннели" Ташкентского института инженеров железнодорожного транспорта (ТашИИТ), "Строительные конструкции" Джизакского политехнического института и лаборатории технологии железобетона ТашЗНИИЭП.

Экспериментально-теоретические исследования выполнялись в рамках целевых программ Государственного комитета по науке и технике Республики Узбекистан по проблеме "Определение долговечности работы элементов строительных конструкций в условиях сухого жарко--го климата Средней Азии"; ПС-2-95 "Разработка и внедрение высокоэффективных технологий и технических средств в хозяйстве пути и искусственных сооружений. Прогнозирование ресурса железобетонных пролетных строений". • •

В работе обобщены также результаты многочисленных исследований и испытаний эксплуатируемых железобетонных пролетных строений на линиях Дентральноазиатской железной дороги, на железных дорогах Алмалыкского горно-металлургического комбината и газоконденсатного ' 'рмплекса "Шуртангаз".

Ряд экспериментальных и теоретических исследований, результа-

ч.*

ты которых содержатся в диссертации, выполнены автором совместного консультированными им аспирантами Джеррах Н., Низамутдиновой Р.З. (ныне кандидатами технических наук) и Ганиевым И.

Предметом защиты являются:

- совершенствованный способ прогнозирования механических свойств бетона и арматуры пролетных строений при статических и многократно повторных нагружениях;

- общий способ расчета ресурса по выносливости Сетона, арматуры, трещиностойкости и деформациям железобетонных пролетных строений в стадии проектирования и эксплуатации;. .

- общие принципы расчета ресурса железобетонных пролетных строений мостов после усиления.

Научную новизну работы составляют: •

- математические зависимости для описания прочностных и информативных свойств бетона при статических и многократно повторных нагружениях;

- математические зависимости для описания деформаций арматуры, ширины раскрытия трещин и прогибов в железобетонных пролетных строениях при многократно повторных нагружениях;

-. математические зависимости для прогнозирования накопления повреждений в бетоне и арматуре в процессе эксплуатации железобетонных пролетных строений;

- математические зависимости для прогнозирования ресурса железобетонных пролетных строений в стадии проектирования и остаточного ресурса эксплуатируемых конструкций;

- формулы для расчета элементов усиления железобетонных пролетных строений мостов.

фактическое значение работы заключается:

- в совершенствовании инженерных методов расчёта пролетных строений мостов с заданным ресурсом;

- в создании основ практической организации процесса эксплуатации, позволяющих правильно планировать ремонтно-профилактические мероприятия для обеспечения безопасности и бесперебойности движения поездов.

- о -

Основные результаты диссертационной работы использованы при усилении железобетонного моста на 3649 км железнодорожной линии Галляарал-Баг-арное, при реконструкции пролетных отроении на подъездных путях газоконденсатного комплекса "Шуртангаз", при усилении пролетных строений моста на 28 км через канал ЮГК.

Апробация работы. Основные результаты проведенных исследований доложены на:

- Втором координационном совещании "Расчет, проектирование и испытание железобетонных конструкций, предназначенных для эксплуатации в условиях сухого жаркого климата", Ташкент, 1984 г.;

■ - Всесоюзном координационном совещании на тему "Влияние климатических условий и режимов нагружении на деформации и прочность конструкционных бетонов и элементов железобетонных конструкций", Тбилиси - Гори, 1935 г.;

- научно-технической конференции "Новые материалы для ремонт-но восстановительйых работ и реставрации памятников архитектуры",

^.Джизак, 1991 г.;

- международной научно-технической конференции "Повышение долговечности и эффективности работы конструкций сельскохозяйственных зданий и сооружений", Челябинск, 1992 г.;

- научно-технической конференции по проблеме гелиотехнологии и долговечности бетонов в условиях сухого жаркого климата (V координационное совещание по проблеме "Технология бетонных работ в условиях сухого жаркого климата", г. Бухара, 1992 г.);

- XXXVII и XXXVIII научно-технических конференциях Ташкентского Института инженеров железнодорожного транспорта;

- X научно-технической конференции Дкизакского политехнического института.

Диссертационная работа обсуждена:

- на заседании кафедры "Мосты" Московского Государственного университета путей сообщения (МИИТ);

- на заседании кафедры "Мосты и транспортные тоннели" Тал-

кентского автомобиль но-дорожного института-,

- на заседании научно-технического семинара инженерно-строительного факультета Дшзакского политехнического института;

- на совместном заседании кафедр "Мосты и транспортные тоннели", "Строительная механика" и "Строительные материалы" Ташкентского института инженеров железнодорожного транспорта;

- на заседании кафедры "...елезобетонные и каменные конструкции" Ташкентского архитектурно-строительного института.

Основные результаты исследований, изложенные в диссертации, опубликованы в 37 научных статьях и од,той монографии.

Диссертация состоит из введения, 6 разделов, общих выводов и списка использованной'литературы, содержит 307'стр. машинописного текста, 65 иллюстраций, 33 таблицы, библиографический список из 206 наименований и 3 приложения.

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Совершенствование вопросов прогнозирования ресурса железобетонных пролетных строений мостов неразрывно связано с исследованиями' в области надежности строительных' конструкций (В.В.Болотин, Л.И.Иосилевский, В.П.Чирков, А.П.Кудзис, В.О.Осипов, А.А.Потапкин и др.), изучения работы эксплуатируемых строительных конструкций (А.В.Носарев, Г.М.Власов, Н.Н.Богданов, В.М.Круглов, В.М.Еремеев, Р.К.Мамажанов, Ю.Г.Рузин и др.), прогнозирования механических свойств бетона и арматуры (О.Я.Берг, И.И.Улицкий, Е.Н.Щербаков, Р.Л.Серых, Ю.В.Зайцев, А.А.Ашрабов, С.А.Мадатян, К.М.Михайлов, М.К.Тахиров, С.Раззаков, Б.А.Аскаров, Н.А.Самигов и др.).

Все вышеперечисленные исследования содержат основные положения, необходимые для прогнозирования характеристик бетона на базе современных представлений о механизме деформации и разрушения материалов; дают возможность разрешить многочисленные практически1? задачи обеспечения надежности железобетонных конструкций на стадиях проектирования и эксплуатации. Вместе с тем в действующих нормативных документах до настоящего времени отсутствуют указания по расчету ресурса железобетонных пролетных строений. Ъ з;их нормах не приведены таете рекомендации по расчету остато-шогс ресурса эксплуатируемых пролетных строений. ■

Б последние годы на основных магистралях наблюдается значительный рост грузооборота, для освоения которого увеличиваются скорости движения подвижного состава, внедряются новые тяжеловесные вагоны с повышенными осевыми нагрузками. В связи с этим в железобетонных пролетных строениях мостов, эксплуатируемых на дорогах СНГ, появляются и развиваются различные неисправности и повреждения, влияющие на грузоподъемность конструкции и безопасность пропуска поездов. Об этом свидетельствуют результаты многочисленных экспериментально-теоретических исследований, проведенных в МИ-ИТе, НИИ мостов, ГашИИГе.

В наиболее неблагоприятных условиях работают железобетонные пролетные строения мостов на дорогах Республики Узбекистан, где в летнее время температура на поверхности бетона пролетных строений, .подверженных влиянию солнечной радиации, достигает более 80° С, а относительная влажность воздуха внешней среды при этом снижается до 6%. Такие условия эксплуатации способствуют интенсивному развитию различного рода повреждений в бетоне конструкций, которые в "свою очередь влияют на грузоподъемность. Одной из главных причин снижения.грузоподъемности является также отсутствие разработанной теории эксплуатации. •

Анализ имеющегося обширного экспериментально-теоретического материала показал , что решение поставленной задачи возможно лишь при комплексном подходе к вопросу, главными из которых являются:

- установление важнейших критериев исчерпания ресурса эксплу-.. атируемых конструкций железобетонных мостов, совершенствование

способов прогнозирования механических свойств бетона и арматуры, а также методов расчета ширины раскрытия трещин и прогибов при статических и циклических нагружениях;

- разработка математических моделей для прогнозирования ресурса пролетных строений;

- разработка стратегии технической диагностики состояния эксплуатируемых железобетонных мостов для определения остаточного ресурса; '

- совершенствование методики усиления железобетонных пролет-

ных строений мостов и расчет таких конструкций после усиления.

Ниже излагаются результаты проведенных экспериментально-теоретических исследований по вышеуказанной последовательности.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исходная статистическая информация, о прочностных и деформа-тивных характеристиках бетона получена в ходе обширных экспериментальных и опытно-внедренческих исследований, выполненных автором, начиная с 1983 года. В работе сделана попытка обобщения имеющихся экспериментальных результатов, полученных в различных научно-исследовательских и производственных организациях за. последние 25 лет. Этот материал включает около 1200 опытных результатов при испытании более 300 образцов из бетона и арматуры. Кроме того, для проведения экспериментов были специально изготовлены 30 железобетонных балок.

Собранные данные использованы в работе- для решения сзйдующих комплексных вопросов:

- количественной' оценки неблагоприятного влияния климатических условий региона на механические характеристики бетона для мостовых .конструкций;

- разработки методики прогнозирования кратковременных и длительных деформаций бетона с заданной обеспеченностью, с определением нормированных значений числовых параметров основных показателей;

- разработки методики прогнозирования ресурса железобетонных пролетных строений мостов.

Методы теории накапливаемых повреждений использованы для разработки математических моделей ресурса пролетных строений по признаку выносливости бетона, арматуры, трещиностойкости и прогибам.

Данные обследований и испытаний эксплуатируемых пролетных строений мостов служили для оценки достоверности полученных исследований.

В ходе исследований разработана и реализована программа расчета ресурса на ЭВМ.

- 10 -

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ И ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

В работе показано, что ресурс железобетонных пролетных строений мостов зависит от степени накопления повреждений в различных элементах. Ресурс в процессе эксплуатации может быть исчерпан в результате разрушения бетона сжатой зоны в середине пролета, над наклонной трещиной и в середине между этими трещинами, а также от хрупкого разрушения арматуры в середине пролета, разрыва хомутов и рабочей арматуры в наклонных сечениях и месте примыкания плиты проезжей части к ребру главной балки.

Для каждого случая указанных моделей процесс разрушения характеризуется различными мерами повреждений.

Разрушение пролетного строения по той или иной модели определяется работой конструкций в конкретных условиях. В частности, на железнодорожных линиях общей сети наименьшие классы пролетных строений по грузоподъемности получаются по выносливости хомутов, пересекающих наклонные трещины, и бетона сжатой зоны, а для автодорожных железобетонных пролетных строений в большинстве случаев характерны повреждения в.приопорных участках.

Грузоподъемность по выносливости бетона и арматуры является ограничивающей почти в 4,6 % пролетных строений. Основной причиной этого является снижение площади сечения рабочей арматуры элементов пролетного строения из-за коррозии, увеличение доли постоянной нагрузки в результате - наращивания бортов плиты проезжей части, толщины балластного слоя и введение в обращение в последние годы , тяжелых восьмиосных цистерн.'

В работе показано, что теоретической базой прогнозирования ресурса железобетонных конструкций мостов должны служив данные по прочностным и деформагивным характеристикам материала. .

Для решения - поставленных задач были проведены специальные ' эксперименты как в лабораторных, так и в природных условиях, где использовались образцы (призмы и'кубы) различных размеров, изготовленные из бетона класса В25 и ВЗО.

Часть образцов была оставлена для исследования комплексного 'параметра климатических факторов. Испытания проводились в климата-

- И -

ческой камере "Фейтрон-3001". Целью проведения данного эксперимента являлась оценка влияния комплексных климатических факторов на основные свойства бетона пролетных строений при длительной эксплуатации. Бетон в камере подвергался комплексному воздействию климатических факторов, т.е. солнечной радиации во время высушивания с одновременным действием ультрафиолетовых и инфракрасных лучей, замораживанию и оттаиванию, а также увлажнению и высушиванию. Повторение циклов имитировало климатические условия.

Исходя из вышесказанного режим комплексных воздействий назначался в следующей последовательности:

- высушивание при I = +45°С и 8 = 16 % в течение 3 часов;

- увлажнение в воде при I = +15...18°С в течение 3 часов;

- замораживание при температуре I = -15°С н Ь = -18°С в течение 3 часов;

- оттаивание при температуре +5°С и влажности 85-90% в течение 3 часов.

Вышеуказанные режимы повторялись в следующей последовательности: сначала процес? высушивания с последующим увлажнением в количестве 25 циклов (имитация летнего и осенне-весеннего периода), а затем замораживание и оттаивание в количестве 25 циклов (20 циклов при Ь = ~15°С и 5 циклов при Ь = -18°С). Эти циклы были приня-. ты как один комплексный цикл климатических воздействий внешней среды, которые испытывает бетон.

Основанием для выбора такого режима испытаний служили данные СМиП 2.01.01-82 "Строительная климатология и геофизика". После определенного количества комплексных циклов часть опытных образцов подвергалась испытаниям для оценки изменения механических свойств бетона при многократно повторных нагружениях.

Для изучения деформаций ползучести образцы в возрасте 28 суток загружались длительной сжимающей нагрузкой; составляющей 30% от призменной прочности. Полученнг? результаты опытов на образцах- призмах проверены измерением прочности бетона неразрушающим методом в эксплуатируемых железобетонных пролетных строениях.

Основные результаты исследований сводятся к следующему:

- сухой жаркий климаг способствует ..снижению первоначагтьной прочности бетона. В естественных климатических условиях обнаружено снижение набранной прочности бетона до 15%;

- средние значения прочности эксплуатируемых пролетных строений на теневой стороне и под действием солнечной радиации значительно отличается. Установлено, что прочность бетона на поверхности конструкции, подверженной влиянию солнечной радиации, на 14% меньше прочности пролетных строений на теневой стороне;

- установлено количественное соотношение коэффициента условия работы тьд с коэффициентом К, учитывающим комплексное влияние климатических факторов. Коэффициент К находится в пределах 0,7.. .0,87, что близко к .полученным в опытах значениям шьд. Анализ результатов показывает, что коэффициент К можно рассматривать как один из критериев оценки влияния сухого жаркого климата на прочность бетона. Преимуществом использования коэффициента К является возможность его определения в лабораторных условиях ускоренным способом для конкретного вида бетона.

Установлено, что модуль упругости бетона естественного хранения в среднем на 15...202 меньше модуля упругости образцов, хранившихся в лабораторных условиях. Предложена зависимость для описания изменения во времени модуля упругости бетона в естественных климатических условиях.

В результате обработки полученных данных установлено, что предельная сжимаемость бетона в естественных условиях - в пределах 15...20% меньше предельных деформаций образцов, испытанных в климатической камере. Начиная с 90...120 суточного возраста эта разница доходит до 40%. Получена зависимость для прогнозирования предельной сжимаемости бетона в пролетных строениях.

Установлена связь между относительными уровнями границ мик-ротрещинообразованмя Рщг/Кь к Рзир/Кь и призменной прочностью 1?ь бетона.

Между величиной Ящг и количеством комплексных климатических воздействий существует достаточно тесная связь в виде

Ктг = {?ь - гк2, ' (1)

где йщг - значение нижней границы микроразрушений бетона в возрасте 28 суток; К - количество комплексных климатических воздействий; т - коэффициент, характеризующий скорость развития нарушения внутренних связей бетона, г = 0,4-Ю"5 и т = 0,38-Ю"5 для бетона классов В 25 и В 30 соответственно.

Для описания кривых деформаций удельной ползучести и усадки бетона в условиях сухого жаркого климата предлагаются следующие зависимости-.

С1.1 - Сцв,.! -— 3 ± бс; (2)

ащ + /И.

/ аъ s ~

Ь = 1 - Ki ехр -а--; (3)

^ 365 '

М

£st = Ssin ~~~ - sea K2sinrtT ± SE. (4)

ams + At

Величины случайных составляющих бс и получены в результате обработки экспериментальных данных 14 серий испытаний образцов (из них 34 образца - по ползучести и 28 образцов - по усадке), изготовленных и испытанных в естественных природных условиях Р.Маматса-новым, А,М.Мухитдиновым и автором.

В табл. 1 приведены параметры статистического распределения, полученные при сопоставлении опытных и расчетных величин деформаций по всей совокупности имеющихся данных. Теоретические величины деформаций вычислены по предлагаемым зависимостям (2)... (4). Как видно из табл. 1, расчетные кривые в целом правильно описывают характер изменения деформаций. До возраста 28...60 суток наблюдается отклонение расчетных данных от теоретических значений. После 60 суточного возраста статистические параметры стабильны и практически не изменится Коэффициент вариации при этом не превышает v = О,07...О,10. Отсюда для практических расчетов при уровне надежности 0,95 получаем бс = 0,15Сцт. ü 6е = = 0,13 ESf-

Таблица 1

Сравнение опытных• и теоретических величин деформаций ползучести и усадки бетона

Вид деформаций Количество образцов Параметры Значения параметров статистического распределения для соотношения опытных и расчетных величин в возрасте наблюдения ДЬ, сут.

7 14 28 60 365 820

Т| 1,20 0,80 0,95 0,98 0,98 0,98

Ползучесть 34 б 0,50 0,37 0,21 0,17 0,16 0,15

V, % 0,41 0,46 0,22 0,165 0,155 0,155

.г ■ л 1,18 0,92 0,97 0,97 0,98 0,98

Усадка 28 б 0,42 0,35 0,20 0,16 0,15 0,15

V, % 0,35 0,76 0,21 0,17 0,16 0,16

Испытания на выносливость бетона проводили на пульсаторе VEB WERKSTOFMASCHINEN, грузоподъемностью 100 , 200 и 400 кН. Характеристика цикла повторной нагрузки изменялась в пределах р = 0,15... О,5 при частоте приложения нагрузки 400 цикл/мин.

Анализ результатов показывает, что, несмотря на определенный разброс, наблюдается четкая зависимость Rbf/Rb от количества циклов нагружения. При N = 1 отношение Rbf/Rb больше единицу, что подтверждает предположение о влиянии скорости нагружения на выносливость бетона .

Статистическая обработка имеющихся результатов при р ~ о,1 позволила получить зависимость

Rbf -а

- = 1,2 пъэ f(p)H ± 6f, (5)

Rb

где пъэ ~ коэффициент условий работы бетона, принимаемый равным гсь9 " 0.9: л ~ показатель, зависящий в общем случае от свойств бе-

лона. Для бетона класса В 30 может быть принято а ~ 0,05; f(p) -

i

функция, учитывающая влияние характеристики ' ц/кла нагружения на

базе 2 млн. (по О.Я.Бергу и Е.Н.Щербакову) Цр) = 0,35р2 + 0,60;-р - характеристика цикла; N - количество циклов нагружения; бг -случайная составляющая при уровне надежности 0,95 может быть принята равной 5г = 0,1 (?ьг/Яь-

Для количественной оценки виброползучести бетона была изготовлена серия стандартных образцов с размерами сечения 10x10x40 см. Испытания производили по стандартной методике. После центрирования образцов статическую нагрузку доводили ступенями до верхнего предела цикла переменной нагрузки. В дальнейшем были приложены многократно повторные нагрузки с заданной программой. Величины деформаций, отжатых в процессе испытания, определяли после остановки пульсатора. Характеристика цикла повторной нагрузки изменялась в пределах р = О,15...О,5. Образцы, не разрушившиеся после приложения многократно повторной нагрузки, доводили до разрушения статическим напряжением. Скорость приложения нагрузки составляла 0,05...О,07 МПа в сек.

Виброползучесть бетона еьг определяли путем исключения из полных деформаций опь^ного образца, измеренных за время действия циклической нагрузки, упруго мгновенных деформаций сь в момент приложения N = 1 нагрузки и соответствующей температурке-влаж-ностной деформации ненагруженного образца ет, а также деформации ползучести от длительной постоянной нагрузки, соответствующей нижней границе нагружения бт1п.

В результате анализа результатов исследований установлено, что условия хранения образцов до испытания оказывают значительное влияние на деформацию виброползучести бетона. Деформация виброползучести бетона образцов, хранившихся до испытания в течение 60 суток в естественных климатических условиях, после приложения 2,1x1О6 циклов в среднем на 20...ЗОХ больше виброползучести бетона образцов, хранившихся в нормальных условиях. В целом деформации виброползучесги бетона сушественп превышают значения простой ползучести.

Деформацию виброползучести бетона при бщах < Изир предлагается определить следующей зависимостью

С (Ю = pCti + Cf(N) - ± Cef,

(6)

2

где Cti - мера линейной ползучести бетона, вызванной постоянно приложенным напряжением 6mjn; Cf(N) - удельные деформации виброползучести, вызванной приложением N циклов нагрузки с характеристикой цикла напряжений р = бгощ/бтах; 6Cf - случайная компонента, равная 6Cf = 0,lCf(N).

Использование рекомендуемых зависимостей дает возможность учитывать предысторию нагружения и влияние перспективных нагрузок на ползучесть бетона, необходимых для прогнозирования остаточного ° ресурса пролетных строений по данным технической диагностики.

В целях изучения характера напряженно-деформированного состояния железобетонных балок при статических и многократно повторных нагружениях в специальных формах были изготовлены три серии опытных балок размером 16x22 см, пролетом 220 см, армированных арматурой классовА II, А III, А IV. Общее количество балок 30 шт.

после изготовления. Испытания балок и бетонных образцов на статическую и многократно повторную нагрузку производили на пульсацион-ном прессе. Часть опытных образцов испытывалась на гидравлическом пульсационном прессе при статическом режиме его работы. Целью испытаний этих серий балок являлось определение расчетных параметров напряженно-деформированного их состояния для прогнозирования ресурса по нормальному сечению.

Получены следующие математические зависимости для прогнози-рорзния остаточных деформаций в арматуре при многократно повторных нагружениях

Испытания железобетонных балок.начались „ возрасте 120 сут.

Нпах

ß

(4s + 4Е + N );

(7)

Zi Es As

EsN

(8)

Цпах В Р '

е3Ы = - (ФзНЕ+М )--» (а)

21 Ёз А3 ЕрАр

где фе - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения пластических деформаций в арматуре; N - количество циклов нагружения; в - показатель скорости развития пластических деформаций при повторных нагружениях, зависящий от уровня нагружения, козффициен- ' та асимметрии.

По полученным зависимостям (7)...(9) в практических расчетах можно определить средние деформации арматуры в сечении с трещиной при любых уровнях нагружения обычных балок и любом количестве циклов нагружения.

Сопоставление опытных результатов с расчетными, вычисленными по приведенным формулам, показали удовлетворительную сходимость. При этом средние отношения опытных и расчетных величин находятся в пределах 0,85.. .1,1.

Результаты испытания подтверждают полученные ранее данные о влиянии повторного нагружения на накопление остаточных деформаций в растянутой арматуре. Установлено, что при повторных нагружениях с низким уровнем напряжения прочность стали увеличивается при одновременном понижении свойств пластичности. При нагружении образцов с низким уровнем напряжения 0,3 от усталостной прочности до 2,5х10б циклов произошло повышение предела выносливости на 12,9%. При этом остаточные деформации снизились более чем в 2 раза. Таким образом, одновременно с увеличением предела выносливости при повторных нагружениях арматура теряет свойства пластичности И становится хрупкой.

Автором сделана попытка обобщить имеющиеся результаты по исследованию закономерностей раскрытия трешин в эксплуатируемых пролетных строениях '>а железнодорожных лчниях Среднеазиатской железной дороги. Обследования конструкций проводились в разные годы сотрудниками мостоиспытательной станции Среднеазиатской железной дороги, Ашхабадской мостоиспытательной станции и кафедры мостов

ТашШТа. Кроме указанных выше, проанализированы также данные автора, полуденные в результате обследования пролетных строений, эксплуатируемых на железнодорожных линиях промышленных предприятий горно-металлургического комплекса республики. Всего статистической обработке подвергнуты результаты более 150 измерений ширины раскрытия трещин в 46 пролетных строениях. Возраст обследованных мостов - от 7 до 40 лет.

Для количественной оценки . развития трещин при многократно повторных приложениях нагрузки обработаны и проанализированы результаты испытания железобетонных балок. Базовое количество циклов нагружения составляло 2-106. Уровень нагружения балок Mmax/MCr был 0,3; 0,6; 0,"5. Коэффициент асимметрии цикла р - Mmin/Mmax = 0,3.

Нарастание трещины в процессе многократно повторного нагруже-.яия описано зависимостью

- ho ß бь

ан = ао V- (1 + N )--ф , (10)

ho - х Еь

-.где ао - ширина раскрытия трещины при первом нагружении балки до максимального значения изгибающего момента Мщах цикла повторного нагружения; бь - максимальное значение напряжений цикла в сжатой зоне бетона; v - коэффициент упругости бетона; Ф - коэффициент раскрытия трещин в зависимости от радиуса армирования.

. Получена зависимость, позволяющая определить нарастание кривизны балок при многократно-повторных нагружениях

ß

1 М (1 + fcf N ) --- - (11)

PN Zi Е3 As(h0 - X)

В момент разрушения при достижении предельного значения коли-' чества циклов N = NCr кривизна достигает своего критического значения р = per» если per = £ь/х. получаем величину предельного количества циклов нагружения до разрушения

К с, 1 fcf

0 еь zi Es As

Ncr . -J--11--, (12)

<i>sf M

где х - высота сжатой зоны; - коз'йфициен.т, учитывающий неравномерность распределения пластических деформаций арматуры после появления трещин в растянутой зоне после .многократно повторных нагружений, зависящий от вида арматуры, степени нагружения и расстояния между трещинами; с, - высота сжатой зоны бетона.

.Следует отметить, что методика определения кривизны в предварительно напряженных изгибаемых элемент;« практически не отличается от вышеприведенной,. Здесь следует лишь учитывать кривизну,

i

" обусловленную выгибом элемента от кратковременного действия усилия предварительного обжатия pCsс. и вследствие усадки и ползучести бетона, от усилия предварительного обжатия рср, определяемые в соответствии с действующими нормами на проектирование железобетонных конструкций.

В работе показано, что главной задачей в прогнозировании ресурса является выбор меры повреждения.

В процессе эксплуатации ресурс может быть исчерпан в результате разрушения бетона сжатой зоны.в середине пролета, над наклонной трещиной и в середине между этими трещинами, а-также хрупкого разрушения арматуры в середине пролета, разрыва хомутов и рабочей арматуры в наклонных сечениях и месте примыкания плиты проезжей части к ребру главной Салки. Для каждого случая указанных моделей процесс разрушения характеризуется различными мерами повреждений. Разрушение пролетного строения по той или иной модели определяется работой конструкции в конкретных условиях.

В.П.Чирковым в качестве меры накопления повреждений принят дифференциальный коэффициент поперечного расширения v по 0.Я.Бергу. В работах Л.И.Иосилевского предложено накопление повреждений учитывать по величине поперечного расширения бетона 'в процессе нагружения е„.

Отмеченные выше меры повреждения полностью отражают физическую сущность явлении, происходящих в бетоне в процессе эксплуатации, но использование их при прогнозировании остаточного ресурса затруднено из-за невозможности непосредственного определения этих мер повреждений в эксплуатируемых мостах.

- ?,о -

В работе Р.Мамажанова для оценки меры повреждения в арматуре железобетонных конструкций предложен деформационный критерий разрушения.

Следует отметить, что отмеченные выше подходы значительно упрощают расчеты мостовых- конструкций на выносливость и позволяют определить ресурс в стадии Ьроектирования и эксплуатации сооружений. Однако, процессы, связанны^ р>упроч: ением и разупрочнением металла или арматуры, могут приводить к определенным погрешностям. Кроме этого, в существующих предложениях по определению ресурса железобетонных пролетных строений по выносливости арматуры недостаточно полно учитывается совместная работа арматуры с бетоном, влияние трещин на накопление повреждений в бетоне и арматуре и другие факторы, связанные с условием эксплуатации пролетных строений. Учитывая это, в настоящей работе сделана попытка разработки более универсального способа оценки меры накопления повреждений.

Нарастание меры повреждения представлено в виде

"PN " <Рсг

4 = - , (13)

<Ро - Фсг

где - накопленное значение повреждения после приложения N циклов многократно повторного нагрухения ; <р0 - значение повреждения в начале нагружения; <рСг - предельные значения повреждений, при достижении которых наступает предел выносливости или недопустимые условия дальнейшей эксплуатации конструкции.

Для прогнозирования ресурса пролетных строений по сжатой зоне бетона в качестве параметра оценки степени повреждения принято изменение Фактической прочности бетона в процессе эксплуатации, по выносливости арматуры - накопление пластических деформаций, по трещиностойкости - нарастание ширины раскрытия трещин, по деформациям - увеличение прогибов в процессе многократно-повторного нагрухения. Получены математические зависимости по определению вели-

- 21 -

чин мер повреждений по указанным критериям. •.

Несимметричность цикла напряжения в работе оценена эквивалентным количеством циклов. Получена количественная оценка эквива-' лентных циклов нагружения «э. Установлена зависимость «э от длины пролета, вида подвижного состава. Для упрощения расчетов эквивалентное количество циклов независимо от вида математической модели накопления повреждений может быть принято по предложенным в работе табличным данным.

о

Предложены выражения для прогнозирования меры повреждения при многоступенчатых нагружениях.

Как известно, в испытаниях оценить количество циклов до разрушения при малых уровнях нагружения не лредставляется возможным, так как это число может быть настолько велико, что испытание до разрушения практически невозможно. Вместе с тем, при прогнозировании ресурса часто возникает необходимость решения этого вопроса. На базе линейной теории накопления повреждений разработан ускоренный способ испытания для определения количества циклов до разрушения применительно для бетона.

Для этого на начальном этапе при. уровне напряжения 6i производится испытание стандартной призмы до разрушения, в результате ■îero получают количество циклов Nicr. Затем производятся испытания при двух уровнях. Первоначально при уровне нагружения 62 на образец прикладывается определенное количество циклов нагружения N2, далее уровень нагружения доводится до 61 и при разрушении образца получают N^i. В дальнейшем следующий образец-близнец загружают уровнем напряжения 63 до N3 > N2 и догружают до бь при котором определяют количество циклов до разрушения N31. Выполнив ряд таких испытаний, по полученным результатам строят диаграмму Nj = f(th). Аппроксимируя эту кривую на пересечении ее с осью Nj получаем количество циклов до разрушения при уровне нагружения 62 (рис* 1).

На основе анализа результатов обследований и испытаний эксплуатируемых железобетонных пролетных строений мостов и данных испытаний опытных бачок и призм при многократно повторных нагрузках обоснованы нормированные значения меры повреждений для различных

Рис. 1. Определение количества циклов до разрушения ускоренным способом

уровней обеспеченности. Это позволило создать феноменологическую . основу для разработки метода прогнозирования ресурса железобетонных пролетных строений по критерию выносливости бетона и арматуры, ширине раскрытия трещин и прогибам.

Условие наступления предельного состояния имеет вид

Ф * Фсг •

(14)

Значение 4>сг названо нормированным значением меры поврезедения по определенному признаку.

В работе, используя полученные зависимости и основные соотношения обобщенной теории накопления повреждений, получены математические зависимости для прогнозирования ресурса по выносливости бетона сжатой зоны, выносливости арматуры, ширины раскрытия трещины и прогибам

Мег. Ь

Tros,b

П1<хэ

Í (Фсг.ь)

(15)

Tros

res.s

«сг. s

ЩОэ

s) <

(16)

Tres, г

Ncr.s Г>1«з

f(<l>cr.a)

(17)

Wer. Г

Tres, f = - fOl>cr. f) »

ЩССэ

: (18)

где NCr.ь. Ncr.s. Hcr.ä, Nor. f - соответственно количество циклов нагружения при достижении предела выносливости бетона, арматуры,. предельной ширины раскрытия трещины и предельного прогиба; Г/Фег.ь). f(-!>cr.s). f (Фсг,а) и f(+cr.f) - Функции, учитывающие уровень обеспеченности прогнозирования ресурса; ni - годовое количество поездов, проходящих по мосту.

Остаточный ресурс по расчетным и нормативным величинам мери

- 24 -

накопления повреждений может быть определен по формуле

1 ~ ФсГ

Tres = r , (19)

аэ L ni i •

где <i>cr - нормированное значение меры накопления повреждений по рассматриваемому признаку исчерпания ресурса; пц - количество i-ro типа поездов в единицу времени; ^ - м-'rga накопления повреждений при прохождении одного поезда i-го типа.

Для практических расчетов с достаточной точностью значение может быть принято одинаковым при вычислении ресурса по всем признакам. В работе значение фсг установлено в отдельности по каждому рассматриваемому признаку исчерпания ресурса пролетных строений.

При ограничении накопления повреждений величиной «и ресурс определяется зависимостью 1

лт " ст» ДТгез = - .

«э Е пи

где 4>i - накопленная к моменту технической диагностики величина меры повреждений.

Исходными данными для прогнозирования ресурса, как видно из полученных зависимостей, являются механические свойства бетона, арматуры, допустимые значения ширины раскрытия трещин и прогибов, а также планируемый режим эксплуатации. По предложенным зависимостям возможно проектировать пролётные строения с назначенным ресурсом.

Главным в решении указанных задач является назначение уровня надежности РМ. В работах Л.И.Иосилевского для железобетонных конструкций при отказе по признаку хрупкого разрушения, потери устойчивости предлагается принимать допустимый уровень надежности Р(ф) = 0,999, а при наступлении отказа без потери несущей способности - РО) = 0,39. На основе расчета варьированием различных факторов (состава бетона, схемы армирования, степени предварительного обжатия) установлены оптимальные значения уровня надежности из условия минимума строительных и эксплуатационных расходов:P(<j>) =

= 0,9 - по образованию трещин в защитном слое, бетона; Р(<>) = 0,95 - по достижению трещинами раскрытия допускаемой величины 0,2 мм.

В результате обработки имеющихся опытных данных в работе предложены нормированные значения меры повреждений (табл. 2...5).

Таблица 2

Нормативные значения меры повреждения по выносливости бетона сжатой зоны

Значение меры повреждения Фсг. ь 0,65 0,60 0,55 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30

Вероятность неразрушения Р U) 0,999 0,996 0,989 0,971 0,934 0,864 0,722 0,610

Таблица 3 Нормативные значения меры повреждения Фсг. s. <1>сг. р по выносливости арматуры ,

Значение меры повреждения <!»cr. ai Фсг. р 0,55 0,52 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25

Вероятность недостижения предельного состояния Р (Ф) 0,999 0,998 0,995 0,988 0,954 0,916 0,862 0,657

Таблица 4 Нормативные значения меры повреждения Фсг. а но ширине раскрытия трещин

Значение меры повреждения Фсг, а 0,60 0,57 0,55 0,53 0,50 0,48 0,40 0,35

вероятность недостижения предельного состояния Р (у) 0,999 0,998 0,994 0,933 0,958 0,929 0,865 0,651

Таблица Ь

Нормативные значения меры повреждения .|>cr, f по прогибу

Значение меры повреждения ^сг. f 0,65 0,60 0,55 0,50 0,45 0.40 0.М5 0,30

Вероятность недостижения предельного состояния Р Ш 0,999 0,998 0,995 0,935 0,9X8 0,914 0.У72 0,№Я

Используя полученные в табл. 2,..Ъ результаты можно оценить по величине накопленной меры повреждения Ф уровень надежности пролетного строения по рассматриваемому признаку и объективно оценить фактическое состояние конструкции. '

Предлагаемые зависимости для прогнозирования ресурса позволяют создать основу для проектирования конструкций с назначенным сроком службы по различным признакам исчерпания ресурса.

По данным прогнозирования остаточного ресурса появляется возможность планирования ремонта и усиления эксплуатируемых балок. Показано, что . остаточный ресурс эксплуатируемых железобетонных пролетных строений может быть увеличен .при повышении уровня эксплуатации.

Разработан агрегат новой конструкции для .глубинной инъекции трещин в пролетных строениях, который отличается от существующих мобильной автономностью. Испытание агрегата при усилении поврежденных железобетонных балок показало высокую эффективность.

На основе проведенного анализа существующих способов усиления пролетных строений предложен усовершенствованный метод усиления балок с установкой дополнительной внешней напрягаемой арматуры (рис. 2).

Значения усилий N в затяжке определяются известными методами. Напряжения в арматуре и высоту сжатой зоны находят из уравнений равновесия. По полученным значениям напряжений вычисляется оста-

а

'Кю. 2. Схема усиления затяжками (а);

схема деформирования комбинированно!! системы (б); схема усиления поперечными хомутами (в).

точный ресурс пролетных строений по приведенным выше формулам.

При усилении балок поперечными напрягаемыми хомутами (рис. 2,в) необходимая величина предварительного обжатия определяется по формулам

0 *

----— + бм + бы, (21)

К9воЯкк„;(1 + ц) + ЧрФ

где К - допускаемая временная нагрузка по выносливости арматуры; кн - эталонная нагрузка; Ьц- динамический коэффициент; Ф - коэффициент, унифицирующий результаты классификации; еа - доля временной нагрузки, приходящейся на рассматриваемую балку; Йк - площадь линии влияния поперечной силы; 8 - коэффициент, определяемый по Руководству по определении грузоподъемности железобетонных пролетных строений железнодорожных мостов; С} - величина поперечной силы от испытательной нагрузки; С1р - поперечная сила от постоянных нагрузок; бц - напряжения от растягивающих усилий в хомутах от обращающейся нагрузки; бм - напряжения в хомутах от изгибающего момента.

В работе приведены также формулы для расчета ресурса элементов пролетных строений, усиленных известными способами - прямыми и наклонными затяжками и шпренгелями. •-. _

Расчет остаточного ресурса железобетонных пролетных строений по предлагаемым способам показан на конкретном примере.-

Разработана методика -технико-экономического обоснования необходимости усиления пролетных строений. " ч

основные вывода

1. В результате экспериментально-теоретических исследований выявлено, что совместное воздействие силовых факторов и неблагоприятных влияний сухого жаркого климата приводят к интенсивному накоплению повр^.дений в бетоне цо сравнению с умеренными климатическими условиями. Показано, что в этих условиях проблема прогнозирования ресурса приобретает важное народнохозяйственное значение.

2. Установлено, что теоретической базой прогнозирования ресурса служит моделирование основных физикогмеханических свойств бетона.

3. Усовершенствована существующая методика прогнозирования прочности, модуля упругости, параметрических уровней микротрещино-образования, предела сжимаемости бетона. Получены уточненные числовые параметры усадки, ползучести и виброползучести.

4. Получены новые,, экспериментальные данные по' механическим

>

свойствам бетона и арматуры при многократно повторных нагружениях. На этой базе предложены зависимости для оценки выносливости и виброползучести бетона. Выведены математические зависимости для определения деформаций арматуры, ширины раскрытия трещин и прогибов в процессе многократно повторного нагружения железобетонных балок. '

5. Обоснованы функции накопления повреждений в бетоне и арма-. туре балок, а также в результате нарастания ширины раскрытия тре-1ВД и прогибов в железобетонных пролетных строениях при многократно повторных нагружениях. Получены кинетические уравнения накопления Повреждений по указанным критериям, в которых учитываются механические свойства бетона и арматуры и реальная схема загружения

■ пролетных строений подвижной нагрузкой. На базе полученных зависимостей предложен способ ускоренного определения предельного количества, циклов нагружения до разрушения сжатого бетона. Обоснованы нормированные значения мер" накопления-повреждений.

8. Разработан метод прогнозирования ресурса в стадии проектирования. Использование полученных результатов позволяет принимать конкретные меры по повышению ресурса пролетных строений мостов в климатических условиях сухого жаркого климата.

Исходными данными для прогнозирования ресурса яв-.лются механические свойства бетона, арматуры, допустимые значения ширины раскрытия трещины и прогибог-, а также планируемый режим эксплуатации. По предложенным зависимостям возможно проектировать пролетные строения с назначенным ресурсом.

7, Получены математические зависимости для прогнозирования остаточного ресурса эксплуатируемых пролети« строений. Исходными

данными для расчета остаточного ресурса являются история нагружен ч балок, результаты технической диагностики и режимы перспективного нагружения пролетных строений. По данным прогнозирования остаточного ресурса появляется возможность' планирования ремонта и усиления эксплуатируемых балок.

Разработана методика технико-экономического обоснования необходимости усиления пролетных строений.

с

8. Разработана методика технической диагностики эксплуатируемых пролетных строений. Предложен метод глубинной инъекции трещин в железобетонных конструкциях с применением разработанного автором агрегата. Опытное испытание агрегата при усилении ряда поврежденных пролетных строений показало его мобильность, автономность и высокую эффективность.

9. Усовершенствованы существующие ¡способы усиления пролетных строений. Предложен новый способ усиления балок поперечными предварительно наряженными стержнями, внедренный при усилении пролетных строений эксплуатируемых мостов. Установлено, что после усиления балок по предлагаемому способу грузоподъемность увеличивается до 1,8 раза, а остаточный ресурс повышается до 1,5 раза. Показаны способы расчета элементов усиления. Методика расчета остаточного ресурса проиллюстрирована на конкретном примере.

10. Долговечность пролетных строений может быть обеспечена только при системном подходе к решению задачи надежности. Указаны пути повышения ресурса железобетонных коолетных строений.

Дальнейшие исследования в рассматриваемой области должны быть направлены на повышение эксплуатационной надежности мостов. Для ■этого необходимо уточнение параметров, входящих в математические зависимости прогнозирования ресурса. Здесь особо следует обратить внимание на исследования статистических изменчивостей этих параметров. Необходимо продолжить накопление результатов обследований и испытан1;» эксплуатируемых пролетных строений. Требуется продолжить исследования по совершенствованию способов усиления пролетных строений. Целесообразно разработать научно-обоснованные способы ■ расчета усиленных железобетонных пролетных строений.

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 37 научных трудах, основными из которых яьляются следующие:

1. Мукумов Т.М. Основы расчета долговечности железобетонных и пролетных строений мостов.- Ташкент: Фан, 1995.- 128 с.

2. Фазылов У., ХоджаевС., Шум Ю., Мукумов Т.М., Натурные исследования работы конструкций вытяжной вентиляции домов серии 148 в летний период года // Строительство и архитектура Узбекистана. - 1985. - N 3. - С. 31-35.

3. Фазылов У.Ф., №упов Р. Р., Мукумов Т.М. Деформации кровельных плит безрулонных крыш при эксплуатации // Бетон и железобетон. - 1986. - N 6. - С. 20-23.

4. Фазылов У.Ф., Юсупов Р.Р., Мукумов Т.М. Влияние климатических условий Средней Азии на деформации железобетонных кровельных плит безрулонных крыш// Строительство и архитектура Узбекистана - 1988.- N 5,- С. 18-24.

5. Фазылов У.Ф., К>:уиов P.P., Mvkvmoe Т.М. Прочностные характеристики бетона в процессе длительной эксплуатации // Строительство и архитектура Узбекистана. - 1991,- N 6.- С. 15-17.

с>. Мукумов Т.М. О расчете железобетонных конструкций на выносливость // Проблемы механики.- 1993,- N 5,- С. 9-13.

7.vМукумов Т.М. Глубинная инъекция трещин эксплуатируемых железобетонных пролетных строений мостов //Бетон и железобетон.-1996.- N Л. - С. 17-19.

8. Мукумов Т.М. Усиление железобетонных балок мостов внешними хомутами // Бетон и железобетон,- 1996.- N5.- С. 22-23.

9. Мукумов Т.М. Методика технической диагностики пролетных строений железобетонных мостов // Узбекский журнал "Проблемы механики",- 1996.- N 4.- С. 56-60.

10. Мукумов Т.М. Практический метод расчета остаточного ресурса железобетонных конструкций мостов //Узбекский журнал "Проблемы механики",- 1996,- N 5.- С. 54-58. . . ,

11. Фазылов У.Ф., Ходжаев С.А., Мусурманкулов А.И., Мукумов Т. К вопросу о нормировании физико-механических свойств бетона // Расчет, проектирование и испытание железобетонных конструкций, предназначенных для эксплуатации в условиях сухого жаркого климата/ Сб.науч.тр. - Ташкент, 1985. - С. 122-126.

12. Мукумов Т.М. Надежность и долговечность железобетонных конструкций в условиях IV климатического района // Новые исследования ь области бетонных и железобетонных конструкций. - Ташкент,

1935. - С. 71-74.

13. Рекомендации по проектированию железобетонных крыш с открытым чердаком для жилых зданий, строящихся в IV климатическом районе / Фазы-ров У.,' Ходжаев С., Юсупов Р., Шум Ю., Мукумов Т.М. и др.- Ташкент, 1986,- 21 с.

14. Фазылов У., Юсупов Р., Мукумов Т.М., Икоамов А. Влияние климатических условий Средней Азии на деформации бетона железобетонных кровельных плит безрулонных крыш // Исследование строительных материалов и конструкций.- Таикент, .- С. 80-86.

15. Юсупов Р., Шоумаров Н., Мукумов'Т. Свойства бетона в условиях Средней Азии для расчета элементов беспокооьных крыш//Железо~ бетонные беспокровные крыши жилых ^общественных и производственных зданий.- М., 1991.- С. 45-48.

16. Юсупов Р., Мукумов Т.М. Особенности прочности бетона с добавкой ВРП-1 в климатических условиях Средней Азии // Межвуз. сб. науч. тр./ТашШТ.- 1992.- Вып. 222/60. - С. 49-53.

17. Мукумов Т.М., Тухами А. Влияние начальных дефектов на эксплуатационную надежность железобетонных конструкций // Межвуз. сб. науч. тр./ТашШТ,- 1992,- Вып. 222/60,- С. 60-65.

18..Мукумов Т.М., Волтабаев М.Р., Саминов И.А. Результаты испытаний железобетонных балок на выносливость // Межвуз. сб. науч. тр./ТалйИТ.- 1994.- Вып. 224/61.- С. 79-86.

19. Мукумов Т.М., Волтабаев М.Р. Кнъектирование трещин в железобетонных конструкциях с применением компаундов на эпоксидных смолах // Межвуз. сб. науч. тр./ТатИИТ.- 1994,- Вып. 224/61.- С. 76-79. 5

20. Мукумов Т.М. Накопление повреждений г. арматуре железобетонных балок при многоступенчатом режиме нагружения // Сб.науч.тр. /ГидроИИГЕО. - Вып. 3,- Ташкент, 1996.- С. 25-29.

21. Мукумов Т.М. Математическая модель нарастания коэффициента интенсивности напряжении при многократно повторных нагружениях //Сб. науч. тр. / ГпдройНГ'ЕО. - Вып. 3.- Ташкент, 1996.- С. 20-25.

22. Мукумов Т.М., Ганиев И. и др. Параметрические границы мик-ГотрещинооОразования Сетсна при климатических воздействиях // Сб. науч.тр. / ГЧйроИНГЕО.- Вып. 3.- Ташкент, 1996. - С. 23-31.

£3. Мч'кумов' Г.М., Ганиев 5!. Механические свойства бетона при комплекснсм воздействии температуры и влажности // Сб.науч.тр./ ГидроИИГЕО.- Был. 3,- Ташкент, 1936. - С. 51-57.

24. Мукумов МЛ. Прогнозирование деформаций в арматуре пролет-

ных строений npi; многократно повторные нагрУхениях //Меквуз. сб. науч.тр./ ГашИИТ.- 1996,- Вып. 226/62.- С. 38-50.

25. Мукумов Т.М. Накопление повреждений в арматуре железобе-0 тонных пролетных строений мостов //МежЕуз. сб. науч.тр./ ТашИИТ.-

1996.- Вып. 226/62,- С. 50-53.

26. Мукумов Т.М. Методика расчета .эффективности'усиления пролетных строений //Межвуз. сб. науч.тр./ ТашИИТ.- 1996.- Вып. 226/62,- С. 53-56.

о 27. Мукумов Т.М., "ганиев И. Экспериментальные исследования развития наклонных трещин в изгибаемых железобетонных балках //Межвуз. сб. науч.тр./ ТашИИТ.- 1696,- Вып. 226/62,- С. 96-101.

28. Фазнлов У.Ф., Юсупов P.P., Ходкаев С.Д., Мукумов Т.М., Эг.чмов Б. Температурю-влажностные деформации конструкций, эксплуатируемых в климатических условиях Средней Азии // Влияние климатических условий и режимов нагружения на деформации и прочность инструкционных бетонов и элементов железобетонных конструкций/Тезисы докл. Респуб. науч.-техн. конф. и Е'сесоюз. коорд. совещ. -Тбилиси, 1905. - С. 69-70. . ,

29. Мукумов Т.М., Бердиев О. Влияние солнечной радиации в условиях сухого жаркого климата на деформационные свойства тяжелого бетона"/ Тезисы докл. зональной науч.-пракгич. конф. молодых ученых на тему "Фан ва техника тараккиети",- Ташкент, 1991.- II вып.-0. 86.

30. Аруткжян Г.С., Мукумов Т.М., Хрулев В.М. Эффективные конструкции сборных кровель с повышенными эксплуатационными характеристиками // Повышение долговечности и эффективности работы конструкций сельскохозяйственных зданий и сооружений/Материалы Между-нар. науч.-техн. конф.- Челябинск, 1992. - с. 70-71,

31. Фазылов У., Мукумов Т.М. Влияние атмосферных факторов на долговечность железобетонных безрулонных крыш в условиях сухого жаркого климата / Леи. в- УзНИИНТИ, вып. N 406-Уз, 1936?- А с.

•"1.1 - ¿Vi -

Мукуmob T.W.

купрккларнинг tqüip бетон оралик куршшалари захирасини хисоелаш ас0слари

Диссертацияда юк ташиш хажмининг кескин ошиши, хамда Марказий Осиёнинг к,урук,-иссщ щлим шароитининг салбий таъсири нзтижасида темир бетон куприклари орапии, курилмаларининг юк кутариш имкония-тининг пасайшиига Еа уларнинг ишлал; муддатини кисцаришига олиО келганлиги курсатилган. Бугунги кунда амадиетда булган меъёрий хухжатлар янги куприкларни лойихалаш х,амда файдаланилаетган темир бетон оралик курилмалариникг бенуксон палаш «уддатини аник '¡е-гараеи х,амда уларнинг к;авдик захирасини аниклавга имкон б^рмайди. Бу холат эса уз навбатида темир й?л ^атновларииинг узуликеизлигиии ва хавфсизлигини таъминлашга .салбий таъсир ята^и. Диссертацияда бетоннинг асосий физик ва механик хусусиятлари темир бетон оралик, курилмаларининг захирасини аниклапда назарий асос булиб хизмлт цилиши таъкидлаб утилган, оралик цурилма захирасини лойихалаш дан-рида аниклаининг усули курсатилган. Илмий-тадцикотлар натижасида аникланган бу маълумотлар оралик курилма умумий захирасини ошириш учун аник ва зарур тадбирлар утказиш имконини беради.

Диссертацияда фойдаланилаётган темир бетон оралик курилмала-ршшнг колдик захирасини анимаш имкокиятини берадиган математик ечим ва дастурлар келтирилган. Ушбу иузымоки хал этиш учун даст-лабкк маълумотлар булиб техникавий диагностика натижалари, йулнинг юк утказиш кстикболи, харакат тарккблиинг структураси хизмат ^клади. Асосий ифодалар амалда куллаш учун кулай холда берилган. Олин-ган натижаларни оралик курилмаларникг фойдаваниш ишончлилипши сацлаб туриш буйича т^ъмирлаи -профилактик чоранарини режапаштириш-да таянч маълумотлар деб каран мумкин.

Диссертацияда темкр бетон оралик курилыаларинннг таани куч таъсирида х,осил булган дарз ёржуиршш эпоксид коришма брдамида таъмирлаа усули келтирилиб, уибу технологик жараенни бачарши учун махсус курилма яратилганлиги курсатилган ва унинг асосий техник белгилари асосланган. Цурилма бир неча фсйдаланилаотган куприклар-ни тагмнрлашда снновдан утказплган ва яхши натижалар олинган.

Диссертац:,лда темир-бетон орачиц КУрнлмаларини чидамлилигинн оширншнннг бир неча такомиллашган усуллари келтирилган. К,олдик за-хираец таъмирлзл натижасида оширилган ушбу курнлмаяарнинг хиссблаш усуллар» курсатилган.

Mukumov T.M.

THE CALKULATION PRINCIPLES OF BRIDGE REINFORCED CONCRETE SPANED CONSTRUCT ION SERVICE LIFE

The thesis shows that the intensive increasing of goods density of freight traffic and unfavourable influence of dry hot climate assist to change for the worse the condition and to reduce the carrying capacity and the service life of the exploited bridge reinforced concrete spaned construction. It is impossible to estimate the service life by existing standards. It is found that the modelling of main physic-mechanical properties of concrete can be a theoretical basis for a prognostication jf the reinforced concrete construction service life.

The mathematical models for a total service life prognostica-tionat at the stage of projecting have been worked out. The mechanical properties of concrete and reinforcement, crack breadth, spane bends and a regime of exploitation are u^ed as an initial information for a service life prognostication.

The mathematical models for. a residual service life prognostication of the exploitated spaned constructions were obtained on the basis of the technical diagnostics results and also the data of a perspective freight turnovere and rolling-stock structures. The obtaind results are allowed to plan the prevjntive-repairing-measures and to providing the reliability of the spaned constructions. A method of the crack profound injection is proposed. A new mobil, autonomous and very effective unit is ivorked out. The methods for calculation of strengthening elements are showed in the thesis. The methods of the service life calculation is illustrated on the concrete example.