авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Ар даурен бадауле1 улы повышение надежности и безопасности сжатых элементов железобетонных конструкций при сейсмических воздействиях

Казахский национальный технический университет имени К.И, Сатпаева

УДК 666.972.162:699.842

На правах рукописи

К У М АР ДАУРЕН БАДАУЛЕ1 улы

Повышение надежности и безопасности сжатых элементов

железобетонных конструкций при сейсмических воздействиях

05.26.02 - Безопасность в чрезвычайных ситуациях

Автореферат диссертации на соискание учёной степени

кандидата технических наук

Научный руководитель доктор технических наук Игбаев T.1YI.

Республика Казахстан г. Алматы, 2007

Работа выполнена в Казахском национальном техническом университете име К.И.Сатпаева (КазНТУ) МОиН РК.

Научный руководитель;

доктор технических наук Игбаев Т.М.

Официальные оппоненты: доктор технических наук Жунусов Т.Ж.

кандидат технических наук Касснов K.M.

Ведущая организация:

Казахская академия транспорта и коммуникацк (КазАТК) имени М. Тынышпаева

Защита диссертации состоится 29 декабря 2007 года в часов в конфереш зале НК КазНТУ им. К.И.Сатпаева по адресу: 050013, г.Алматы, пр. Сатпаева, 22.

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке КазНТУ ик К.И.Сатпаева,.

Автореферат разослан ноября 2007г.

Учёный секретарь диссертационного совета Д 14.61.25 Е.Т. Тогабаев ВВЕДЕНИЕ А к т у а л ь н о с т ь п р о б л е м ы. Т е н д е н ц и я р а зв и т и я с т р о и т е л ь н о й о т р а с л и в Р е с п у б л и к е и в о с о б е н н о с т и в к р у п н ы х г о р о д а х и г.А л м а т ы т р е б у е т о б е с п е ч е н и я н а д е ж н о с т и зд ан и й и с о о р у ж е н и й п р и в о з н и к н о в е н и и ч р е зв ы ч а й н ы х с и т у а ц и й с е й с м и ч е с к о г о х а р ак т ер а. И х с е й с м о с т о й к о с т ь и н а д е ж н о с т ь эк с п л у а т а ц и и зд а н и й и сооруж ений обуславливается качеством строительства при необходи м ости рациональном расходовании м атериальны х средств и т р у д о за т р а т на а н т и с е й с м и ч е с к и е м е р о п р и я т и я. Э т о д о с т и г а е т с я и с сл е д о в а н и е м н а п р я ж ё н н о д е ф о р м и р о в а н н о г о с о с т о я н и я и р е а л ь н ы х с в о й с т в п р и м е н я е м ы х м ат е р и а л о в, эл е м е н т о в к о н с тр у к ц и й п р и с е й с м и ч е с к и х н а г р у ж е н и я х с ц е л ь ю в ы я с н е н и я р е зе р в о в их н е с у щ е й с п о со б н о с ти. П о в е д е н и е ж е л е з о б е т о н н ы х эл е м е н т о в при д е й с т в и и зн а к о п е р е м е н н ы х м а л о ц и к л о в ы х н а г р у з о к в п о л н о й м ер е о т р а ж а е т р а б о т у к о н с т р у к ц и й при ч р е зв ы ч а й н ы х с и т у а ц и я х с е й с м и ч е с к о г о х а р а к т е р а, а и зу ч е н и е их н а п р я ж е н н о -д е ф о р м и р о в а н н о г о с о с т о я н и я п р и п о д о б н ы х н а гр у ж е н и я х яв л я е т с я о д н и м из г л а в н ы х н а п р а в л е н и й в о б л а ст и с е й с м о с т о й к о г о с т р о и т е л ь с т в а.

В связи с заострением в п ослан иях П р ези д ен та РК вним ания проблем ам сниж ен ия а н т р о п о ге н н о г о влияния на среду оби тания и приним аем ы м и п р а в и т е л ь с т в о м в с о о т в е т с т в и и с эт и м м е р а м и в н е д р е н и е и д о л ж н о е р а зв и т и е б е зо т х о д н ы х т е х н о л о г и й п р и п е р е р а б о т к е м и н е р а л ь н о г о с ы р ь я я в л я е т с я а к т у а л ь н о й з а д а ч е й по в х о ж д е н и ю Р е с п у б л и к и в ч и с л о 5 0 -т и р а з в и т ы х с т р а н. Р а ц и о н а л ь н о е и с п о л ь з о в а н и е м и н е р а л ь н ы х р е с у р с о в р е ш а е т с я п у т ём э ф ф е к т и в н о г о п р и м е н е н и я т е х н о г е н н ы х п р о д у кт о в в п р о и зв о д с т в е с т р о и т е л ь н ы х м а т е р и а л о в.

В с вязи с о г р а н и ч е н н о с т ь ю за п а с о в к о н д и ц и о н н о г о п р и р о д н о г о с ы р ь я и у в е л и ч е н и е м о б ъ е м а о т в а л о в т е х н о г е н н ы х п р о д у к т о в п р о м ы ш л е н н о с т и, с о зд а ю щ и х у г р о зу э к о л о г и ч е с к о й о б с т а н о в к е р е г и о н о в, у т и л и з а ц и я о т х о д о в п р о м ы ш л е н н о с т и, в ч а с т н о с т и, д о м е н н ы х ш л а к о в п у т ё м и с п о л ь з о в а н и я их в к а ч е с т в е к о м п о н е н т о в с т р о и т е л ь н ы х м ат е р и а л о в и к о н с т р у к ц и й я в л я е т с я п е р с п е к т и в н ы м, п о зв о л я я у л у ч ш и т ь их ф и з и к о -м е х а н и ч е с к и е с в о й с т в а, т е м с а м ы м п о в ы ш а я их н а д е ж н о с т ь и б е з о п а с н о с т ь при в о зд е й с т в и и з н а к о п е р е м е н н ы х н а г р у з о к, с о зд а ю щ и х у г р о зу ч р е зв ы ч а й н ы х с и ту а ц и й. П ри эт о м д е й с т в у ю щ и е н о р м ы по с е й с м о с т о й к о с т и не у ч и ты в аю т влияние техногенны х отходов и о рган и ческ и х м оди ф и каторов в структуре б е т о н о в н а с п о с о б н о с т ь их с о п р о т и в л я т ь с я с е й с м и ч е с к и м в о зд е й с т в и я м и н а к о п л ен и я в н и х п о в р е ж д ен и й и д е ф о р м а ц и й.

А ктуальность -п р о б лем ы обусловлена ограни ченностью природны х за п о л н и т е л е й в с е й с м и ч е с к и х р а й о н а х, п о з в о л я ю щ и х н а их о с н о в е п о л у ч а т ь в ы с о к о п р о ч н ы е б е т о н ы, и несгіосО бн остью д е й с т в у ю щ и х ц е м е н т н ы х з а в о д о в с т р а н ы вы п ускать в достаточном объем е портлан д- й ш лакопортланд цем енты м аркой более 4 0 0, о т в е ч а ю щ е г о т р е б о в а н и я м н о р м а т и в н ы х д о к у м е н т о в. П о э т о м у р а зв и т и е ж ел езо б ето н а в направлении вы соко- и по вы ш ен н о й прочности бетон ов на тех н о ген н ы х отходах и хим ических м о д и ф и к ато р ах п овы ш ает его н адеж н ость и безоп асн ость при сейсм ических во здей стви ях и полностью соответствует тр еб о в а н и ям ди нам и чного экон ом и ческого разви ти я Р есп убли ки РК.

Н а с т о я щ а я р а б о т а п о с в я щ е н а п о в ы ш е н и ю н а д е ж н о с т и и б е зо п а с н о с т и п у т ем о ц е н к и п р о ч н о с т н о -д е ф о р м а т и в н ы х с в о й с т в с ж а т ы х э л е м е н т о в ж е л е з о б е т о н н ы х ко н стр укц и й, полученн ы х с при м енением бето н ов н а техн оген н ы х отх одах, о р г а н и ч е с к и х, о р г а н о м и н е р а л ь н ы х м о д и ф и к а т о р о в, п р и м а л о ц и к л о в ы х н а гр у ж е н и я х т и п а сейсм ических.

О б ъ е к т о м и с с л е д о в а н и я я в л я ю т с я с ж а т ы е ж е л е зо б е т о н н ы е с т е р ж н е в ы е э л е м е н т ы п р и м а л о ц и к л о в ы х н а гр у ж е н и я х т и п а с е й с м и ч е с к и х.

Предметом исследования я в л я ет ся п о в ы ш е н и е б е зо п а с н о с т и с ж а т ы х ж е л е з о б е т о н н ы х с т е р ж н е в ы х эл е м е н т о в п р и в о зн и к н о в е н и и Ч С с е й с м и ч е с к о г о характера.

И д е я р а б о т ы - о б е с п е ч е н и е н а д ё ж н о с т и э к с п л у а т а ц и и и б е зо п а с н о с т и с ж а ты х с т е р ж н е в ы х ж е л е зо б е т о н н ы х э л е м е н т о в с п о в ы ш е н н о й п р о ч н о с т и и в ы с о к о п р о ч н ы м и м о д и ф и ц и р о в а н н ы м и б е т о н а м и в ч р е зв ы ч а й н ы х с и т у а ц и я х.

Ц е л ь р а б о т ы - п о в ы ш е н и е н а д е ж н о с т и и б е зо п а с н о с т и п о с р е д с т в о м повы ш ения п р о ч н о с тн ы х характеристик сж аты х эл е м е н т о в ж е л е зо б е т о н н ы х к о н с т р у к ц и й с у ч ё т о м с в о й ст в б е т о н а с т о н к о м о л о т ы м и н а п о л н и т е л я м и н а о с н о в е гр ан у л и ро ван н ы х ш лаков и отходов го р н о р у д н о й пром ы ш ленности при м а л о ц и к л о в о м зн а к о п е р е м е н н о м д е й с т в и и г о р и зо н т а л ь н о й н а гр у зк и.

В с в я зи с этим п о с та в л ен ы и р е ш е н ы с л е д у ю щ и е в за и м о с в я з а н н ы е з а д а ч и :

- п о в ы с и т ь н а д е ж н о с т ь и б е з о п а с н о с т ь с ж а т ы х с т е р ж н е в ы х ж е л е зо б е т о н н ы х к о н с т р у к ц и й п о с р е д с т в о м п о л у ч ен и я п о в ы ш е н н о й п р о ч н о с ти и в ы с о к о п р о ч н ы х бето н о в на техн оген н ы х отходах и со вр ем ен н ы х м оди ф икаторах;

- и с с л е д о в а т ь н а п р я ж ё н н о -д е ф о р м и р о в а н н о е с о с т о я н и е с ж а т ы х с т е р ж н е в ы х ж е л е з о б е т о н н ы х эл е м е н т о в с ц е л ью в ы я в л е н и я н а д ё ж н о г о у р о в н я д е ф о р м а ц и й при м а л о ц и к л о в о м зн а к о п е р е м е н н о м н а г р у ж е н и и т и п а с е й с м и ч е с к и х ;

- вероятностн ы е расчеты сж аты х стерж н евы х элем ен тов с целью определени я в е р о я т н о с т и их б е зо т к а зн о й р а б о т ы п р и Ч С с е й с м и ч е с к о г о х а р ак т ер а.

Методы исследований в к л ю ч а ю т р е н т г е н о ф а зо в ы й и д и ф ф е р е н ц и а л ь н о ­ терм и чески й м ет о д ы а н а л и за и ф и з и к о -м е х а н и ч е с к и м и испы тани я с п р о и з в о д с т в е н н ы м и р е зу л ь т а т а м и, а т а к ж е в ер о я т н о с т н ы й р а с ч е т э л е м е н т о в к о н с т р у к ц и й н а н а д е ж н о ст ь.

Научные положения, выносимые на защиту:

- о б е с п е ч е н и е б е зо п а с н ы х п о к а за т е л е й б е т о н о в к л ас са В 45 и в ы ш е на т о н к о м о л о т ы х н а п о л н и т е л я х и о р г а н и ч е с к и х (о р г а н о м и н е р а л ь н ы х ) м о д и ф и к а т о р а х, з а в и с я щ е е о т с п о с о б н о с т и с о п р о т и в л е н и я с ж а т ы х с те р ж н е в ы х ж е л е зо б е т о н н ы х элем ен тов в о зд е й с т в и ю м алоцикловы х зн а к о п е р е м е н н ы х н а гр у з о к при в о з н и к н о в е н и и ч р е зв ы ч а й н ы х с и ту а ц и и ;

- н а д е ж н о с т ь с ж а т ы х с т е р ж н е в ы х ж е л е з о б е т о н н ы х эл е м е н т о в н а б е т о н а х с тонком олоты м и н а п о л н и те л я м и и органи ческим и (о р г а н о м и н е р а л ь н ы м и ) м о д и ф и к а т о р а м и, за к л ю ч а ю щ е е с я в и х в ы с о к о й ж ё с т к о с т и, п о з в о л я ю щ а я с н и зи т ь у щ е р б и п о в ы с и т ь б е зо п а с н о с т ь их э к с п л у а т а ц и и в ч р е зв ы ч а й н ы х с и т у а ц и я х ;

- н а д е ж н о с т ь с ж а ты х с т е р ж н е в ы х ж е л е зо б е т о н н ы х эл е м е н т о в к о н с т р у к ц и й н а о с н о в е в е р о я т н о с т н о г о п о д х о д а, м а т е м а т и ч е с к о й с т а т и с т и к и и м е т о д а п р е д е л ь н ы х состояний с учетом н а к о п л ен и я п о в р е ж д е н и й в б е т о н е с ж а т о й зо н ы от з н а к о п е р е м е н н о г о за гр у ж е н и я и у р о в н я н а п р я ж е н и я в р а с т я н у т о й а р м а т у р е, п о з в о л я ю щ у ю о ц е н и т ь в ер о я т н о с т ь и х б е з о п а с н о й р а б о т ы п р и Ч С с е й с м и ч е с к о го характера.

Н а у ч н а я н о в и з н а р а б о т ы за к л ю ч а е т с я в с л е д у ю щ е м :

- э к с п е р и м е н т а л ь н о о п р е д е л е н ы п р о ч н о с т н о -д е ф о р м а т и в н ы е с в о й с т в а с ж а ты х с т е р ж н е в ы х ж е л е зо б е т о н н ы х э л е м е н т о в н а б е т о н а х с т о н к о м о л о т ы м и н а п о л н и те л я м и и м о ди ф и като р ам и при м алоц икловы х зн ако п ер ем ен н ы х погруж ениях, отраж аю щ ие р е а л ь н ы е у с л о в и я р а б о т ы к о л о н н о д н о э т а ж н ы х зд ан и й при в о зн и к н о в е н и и ч р е з в ы ч а й н ы х с и т у а ц и и с е й с м и ч е с к о го х а р а к т е р а ;

установлен ы эф ф ективны е особен ности совм естного прим енения о р г а н и ч е с к и х (о р г а н о м и н е р а л ь н ы х ) м о д и ф и к а т о р о в с т о н к о м о л о т ы м и н а п о л н и т е л я м и в с т р у к т у р е б е то н а, о б у с л о в л е н н ы е т е м, ч т о в у с л о в и я х ч р е зв ы ч а й н ы х с и т у а ц и й с е й с м и ч е с к о г о и м а л о ц и к л о в о г о х а р а к т е р а с н и ж е н и е п р о ч н о с т н о -д е ф о р м а т и в н ы х характеристик сж аты х ж ел езобетон н ы х эл ем ен тов на м оди ф ици рованны х бетонах п р о и с х о д я т в м ен ьш ей с т е п е н и по с р а в н е н и ю с о б ы ч н ы м и б е то н а м и ;

- на основе вероятностн ого подхода, м атем ати ческо й стати стики и м етода п р е д е л ь н ы х с о с т о я н и й п р о и зв е д е н ы р а с ч е т ы с ж а т ы х с т е р ж н е в ы х ж е л е зо б е т о н н ы х э л е м е н т о в к о н с тр у к ц и й, д о к а з ы в а ю щ а я их н а д е ж н о с т ь п р и ЧС с е й с м и ч е с к о го характера.

Практическое значение н реализация работы. В ы со к и е ф и з и к о ­ м ехани ческие и эксплуатационн ы е свой ства ш лакоси ликатны х м ат е р и а л о в с п о с о б с т в у ю т п о л у ч е н и ю п о в ы ш е н н о й п р о ч н о с т и и в ы с о к о п р о ч н ы х ц е м е н тн ы х б е то н о в.

В ы п о л н е н н ы е и с с л е д о в а н и я н а п р я ж е н н о -д е ф о р м и р о в а н н о г о с о с т о я н и я и п р о ч н о с т и по н о р м а л ь н ы х с е ч е н и я м с ж а т ы х с т е р ж н е в ы х ж е л е зо б е т о н н ы х э л е м е н т о в на бетон е с тех н о ген н ы м и н ап о л н и тел ям и п о зво л яю т реком ендаци и их для о д н о э т а ж н ы х зд ан и й в р е г и о н а х с в о з м о ж н о с т ь ю п р о я в л е н и я ч р е зв ы ч а й н ы х с и т у а ц и й с е й с м и ч е с к о г о х а р ак т ер а.

С оставы бетон ов с техн оген н ы м и отходам и и органи ческим и (о р г а н о м и н е р а л ь н ы м и ) м о д и ф и к а т о р а м и а п р о б и р о в а н ы н а б е т о н о с м е с и т е л ь н о м у зл е Т О О « М П С К Т ал », а ф и з и к о -м е х а н и ч е с к и е х а р а к т е р и с т и к и с ж а т ы х э л е м е н т о в ж е л е зо б е т о н н ы х к о н с т р у к ц и й п о д т в е р ж д е н ы э к с п е р и м е н т а л ь н ы м и и с сл е д о в а н и я м и в Т О О «Ц ентрС ерВ Т сх».

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций п о д т в е р ж д а ю т с я с х о д и м о с т ь ю э к с п е р и м е н т а л ь н ы х и расчетны х данны х, а такж е сходи м остью эк сп ери м ен тал ьн ы х и анали тических данны х, п о л у ч е н н ы х ф и з и к о -х и м и ч е с к и м и и ф и з и к о -м е х а н и ч е с к и м и м е т о д а м и и с с л е д о в а н и й.

Научное значение исследований за к л ю ч а е т с я в в ы я в л е н и и с п е ц и ф и к и р а б о т ы с ж а т ы х с те р ж н е в ы х ж е л е з о б е т о н н ы х э л е м е н т о в н а б е т о н а х с т е х н о г е н н ы м и о т х о д ам и и о р г а н и ч е с к и м (о р г а н о м и н е р а л ь н ы м ) м о д и ф и к а т о р а м и в п р о ц е с с е д е й с тв и я п о в т о р н ы х зн а к о п е р е м е н н ы х н а г р у з о к, п р о я в л я ю щ и х с я в р е зу л ь т а т е д е й с тв и я ч р е зв ы ч а й н ы х с и т у а ц и и с е й с м и ч е с к о г о х а р а к т е р а.

Л и ч н ы й в к л а д а в т о р а заклю чается в ф орм ули ровке актуальн ости п роблем ы, н а у ч н о й н о в и з н ы и п р а к т и ч е с к о й ц е н н о с т и, а т а к ж е а н а л и зе о б е с п е ч е н и я н а д е ж н о с т и сж аты х элем ен тов ж ел езо бето н н ы х конструкци й при ЧС сей см и ч еско го характера.

Апробация работы и публикации. О с н о в н ы е п о л о ж е н и я р а б о т ы д о л о ж е н ы и обсуж ден ы на м еж дун арод ны х ко н ф ер ен ц и ях «Т еорети чески е и эксп ери м ен тальн ы е и с с л е д о в а н и я с т р о и т е л ь н ы х к о н с т р у к ц и й » (А л м а т ы, 2 0 0 4, 2 0 0 7 г.);

М е ж д у н а р о д н о й н а у ч н о -п р а к т и ч е с к о й конф ерен ции «Региональны е проблем ы эк о л о г и и и б е зо п а с н о с т и ж и з н е д е я т е л ь н о с т и » (А л м а т ы, 2 0 0 2 г.);

М е ж д у н а р о д н о й н а у ч н о п ракти ческой конф еренции «П роблем ы и перспективы разви ти я неф тяной п р о м ы ш л е н н о с т и К а за х с т а н а » (А л м а т ы, 2 0 0 5 г.);

М е ж д у н а р о д н о й к о н ф е р е н ц и и м о л о д ы х у ч е н ы х « С о в р е м е н н о е с е й с м о с т о й к о е с т р о и т е л ь с т в о » (А л м а т ы, 2 0 0 6 г.);

М еж дународной н а у ч н о -п р а к т и ч е с к о й конф ерен ции «С уверенн ы й К а зах с т ан :

п р о ш л о е, н а с т о я щ е е и б у д у щ е е » (А л м а т ы, 2 0 0 6 г.).



 




 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.