Российские специалисты из НИУ МГСУ изучили способность бетона разных сортов сопротивляться длительным статическим нагрузкам, а также выдерживать удары и вибрацию. На основе собранных данных авторы научной работы создали математическую модель. Она поможет прогнозировать устойчивость бетонных зданий к воздействию времени, а также к авариям и землетрясениям.
Российские учёные из НИУ МГСУ выяснили, как меняются свойства бетона при длительных статических и коротких динамических нагрузках. На основе полученных данных была создана математическая модель, которая способна спрогнозировать «поведение» бетона в разных условиях. Использование такой модели позволит сконструировать более устойчивые здания, которые сохранят свою целостность при локальной аварии, включая взрыв бытового газа или обрушении несущей конструкции. Об этом RT сообщили в пресс-службе Российского научного фонда. Результаты исследования, поддержанного РНФ, опубликованы в журнале Structures.
Вдобавок, как отмечают учёные, можно будет повысить точность прогнозирования предельного срока службы зданий в зависимости от условий эксплуатации.
Эксперимент проводился над несколькими группами образцов бетона с различными показателями прочности. В течение 180 дней образцы подвергались статическим нагрузкам, доходившим до 60% от максимально допустимого уровня, при превышении которого бетон начинает разрушаться.Испытание образцов из армированного бетона при комплексном режиме нагружения: А) определение деформаций ползучести в образцах при длительном нагружении; Б) образец после испытания на динамическую нагрузку. Источник: Сергей Савин
Таким образом исследователи смоделировали условия эксплуатации железобетонных конструкций в реальных зданиях, которые подвергаются нагрузкам в течение многих лет. Авторы работы проследили, как деформируется материал под действием постоянной нагрузки и как проходит усадка в разных образцах из-за испарения влаги и других процессов.£
На следующем этапе эксперимента образцы подвергли динамическим нагрузкам. Специалисты сымитировали «поведение» бетона в аварийной ситуации — при внезапном выходе из строя одной из конструкций здания в результате взрыва, накопления средовых повреждений и т. д.Общий вид бетонных образцов по результатам испытаний: квазистатические (а); динамические и статико-динамические (б) испытания. Источник: Сергей Савин
По мере изучения изменений в образцах выяснилось, что в результате длительного воздействия статических нагрузок меняется внутренняя структура бетона. В итоге повышается прочность материала как при статических, так и при динамических нагрузках.
При статической нагрузке прочность образцов увеличилась на 7-10%, при динамической — на 20-32%. Впрочем, одновременно выросла и хрупкость бетона: он стал более подвержен разрушению при ударах и сейсмическом воздействии.
Источник новости: habr.com
