Анализ надежности железобетонной плиты с корродированной арматурой

На надежность расчетных характеристик любой конструкции влияет как эксплуатационная нагрузка, так и износ самого материала из-за воздействия окружающей среды. В данной статье проведена вероятностная оценка железобетонных элементов, подверженных проникновению хлора. Для исследования была использована свободно опертая железобетонная плита. В математической модели потери несущей способности арматуры под коррозией были включены известные методики, разработанные многими авторами.
Неопределенность прочности и приложенной нагрузки были полностью учтены с помощью вероятностного метода. Функция предельного состояния несущей способности железобетонной изгибаемой плиты была разработана и оценена с использованием метода надежности первых моментов.
Весь процесс был реализован с помощью разработанной программы MATLAB.

1. Torres-Acosta, A., and Sagues, A. A. (2004). "Concrete cracking by localized steel corrosion-geometric effects". ACI Materials Journal, 101, 501.

2. Tamrazyan A.G., Mineev M.S., Zhukova L.I. Influence of chloride corrosion on probabilistic assessment of bearing capacity of beamless slabs overlap. В сборнике: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. XXVIII R-P-S Seminar 2019. 2019. С. 012052.

3. Lushnikova V.Y., Tamrazyan A.G.The effect of reinforcement corrosion on the adhesion between reinforcement and concrete. Magazine of Civil Engineering. 2018. № 4 (80). С. 128-137.

4. Neville A. M., and Brooks J.J.(1994). "Concrete technology". Longman Scientific and Technical, England, 1994.

5. Bordallo-Ruiz A., McNally C., Caprani C.C., and O'Brien E.J. (2007). "The structural reliability of bridges subject to time-dependent deterioration". Proceedings of the Eleventh International Conference on Civil, Structural and Environmental Engineering Computing.

6. Liu Y., and Weyers, R.E.(1998). "Modelling the time-to corrosion cracking of the cover concrete in chloride contaminated reinforced concrete structures". ACI Materials Journal, 95, 675-681.

7. Frangopol D. M., and Moses F. (1994). "Reliability-based structural optimization. Advances in design optimization". H. Adeli, ed., Chapman and Hall, Ltd., London, England, 492-570.

8. Frangopol D. M., and Hendawi, S. (1994). "Incorporation of corrosion effects in reliability-based optimization of composite hybrid plate girders". Struct. Safety, 16 (1,2), 145-169.

9. Thoft-Christensen, P. (2002). "Deterioration of concrete structures". First International Conference on Bridge Safety and Management. Barcelona 14-15 July, 1-8.

10. Li C. Q. (2005). "Life cycle modeling of corrosion affected concrete structures-initiation". Journal of Materials in Civil Engineering, 15 (6), 594-601.

11. Тамразян А.Г., Попов Д.С. Напряженно-деформированное состояние коррозионно-поврежденных железобетонных элементов при динамическом нагружении. Промышленное и гражданское строительство. 2019. № 2. С. 19-26.

12. Тамразян А.Г. К оценке риска чрезвычайных ситуаций по основным признакам его проявления на сооружение // Бетон и железобетон. 2001. №5. С.8-10.

13. Смоляго Г.А. Исследование аспектов хлоридной коррозии железобетонных конструкций / Смоляго Г.А., Крючков А.А., Дрокин С.В., Дронов А.В. // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2014. №2. С.22-24.

14. Меркулов С.И. Исследование работоспособности изгибаемых железобетонных конструкций с учетом коррозионных повреждений /С.И. Меркулов, Е.Г Пахомова, А.В. Гордеев, А.С. Маяков // Известия Курского государственного технического университета. 2009. № 4. С. 74-78.

15. Lin K.Y., and Frangopol D.M. (1996). "Reliability based optimum design of reinforced concrete girders". Struct. Safety, 18 (213), 239-258.

16. Тамразян А.Г., Манаенков И.К. К расчету плоских железобетонных перекрытий с учетом фактической жесткости сечения. Научное обозрение. 2015. № 8. С. 87-92.

17. Васильев А.И. Оценка коррозионного износа рабочей арматуры в балках пролетных строений автодорожных мостов /А.И. Васильев // Бетон и железобетон. 2000. №2. С. 20-23.

18. Mori Y., and Ellingwood, B.R. (1994). "Maintaining reliability of concrete structures I: Role of inspection/repair". J. Struct. Engr., ASCE, 120 (3), 824-845.

19. Melchers R. E. (2001). "Assessment of existing structures – approaches and research needs". Journal of Structural Engineering, 127 (4), 406-411.

20. Дудина И.В., Тамразян А.Г. Обеспечение качества сборных железобетонных конструкций на стадии изготовления. Жилищное строительство. 2001. № 3. С. 8-10.

21. Тамразян А.Г. Расчет элементов конструкций при заданной надежности и нормальном распределении нагрузки и несущей способности. Вестник МГСУ. 2012. № 10. С. 109-115.

22. Аскадский А.А., Мацеевич Т.А. Новейшие разработки моделей и расчётных схем для количественного анализа физических свойств полимеров // Успехи физической науки 190 179–210 (2020).

23. Tamrazyan A., Popov D. Reduce of bearing strength of the bent reinforce-concrete elements on a sloping section with the corrosive damage of transversal armature. В сборнике: MATEC Web of Conferences. 2017. С. 00162.

24. Ditlevsen, O., and Madsen, H.O. (2005). "Structural Reliability Methods". Internet Edition.

25. Eurocode 2. (2008). "Design of reinforced concrete structures, part 1-1, general rules and rules for buildings". CEN, Brussels.

26. СП 28.13330.2017 Защита строительных конструкций от коррозии. Актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85