Гидротехнические сооружения наряду с большим числом сложных статических силовых факторов подвергаются воздействию различных вибрационных нагрузок, вызванных работой гидроагрегатов и гидравликой потока.
Имеющиеся в последние годы тенденции в гидротехническом строительстве вызывают возрастание доли динамических нагрузок, что привело к необходимости выполнить широкие исследования динамики гидросооружений по двум основным направлениям: изучение динамических нагрузок и изучение прочности конструкций при динамическом воздействии.
Испытания конструкций на выносливость отличаются значительной трудоемкостью и длительностью, что вызывает необходимость при рассмотрении различных видов проявления усталости использовать все имеющиеся экспериментальные данные, а также разработанные на их основе рекомендации. Однако специфика гидросооружений требует критического подхода к существующим представлениям, особенно к действующим в гражданском и промышленном строительстве нормативным положениям по учету усталости. Кроме того, обоснованность требований этих нормативных документов в части выносливости совершенно недостаточна. Так, при составлении раздела СНиП II-В.1-62 по выносливости арматуры имелись данные лишь по семи сериям испытанных образцов арматуры Ст5. Безусловно, что в процессе накопления дополнительного экспериментального материала эти рекомендации будут непрерывно уточняться.
Сопротивление усталости является вполне самостоятельным механическим свойством металла и должно войти в практику механических испытаний. Поэтому новые сорта и марки стали, осваиваемые отечественной промышленностью, также требуют проведения дальнейших исследований по выносливости. Новые марки сталей при значительном возрастании их прочностных характеристик характеризуются непрерывным снижением их пластических свойств, что увеличивает опасность их хрупкого разрушения.
Поэтому, несмотря на высокие механические характеристики использование их в конструкциях, подвергающихся динамическому воздействию, запрещается без проведения необходимых исследований. Сказанное относится и к новым типам соединений арматуры, внедрение которых в практику строительства требует экспериментального обоснования. Так, несмотря на значительные исследования, выполненные для обоснования применения периодической арматуры марки Ст5, до сих пор возникает еще необходимость изучения усталостной прочности новых видов ее стыковых соединений.
Настоящий цикл статей посвящен исследованию выносливости железобетонных конструкций гидросооружений, т. е. рассмотрению первого предельного состояния, и является теоретическим и экспериментальным обобщением и дальнейшим развитием этой проблемы.
Вопросы трещиностойкости и деформативности железобетона в настоящей книге специально не рассматривались, хотя полученные данные позволили сделать некоторые выводы и по этим свойствам.
Этот материал содержит результаты длительных исследований выносливости железобетонных конструкций гидросооружений, выполненных автором в НИИ Гидропроекта. Кроме того, в книге обобщены и проанализированы исследования в этой области, выполненные в НИИЖВ, ЦНИИСК и ряде других институтов.
Результатом этих обширных исследований явилось принятие раздела по оценке выносливости железобетонных конструкций гидросооружений, впервые включенного в СНиП II-И.14-69. Предлагаемую нами книгу можно рассматривать как пособие, которое поможет проектировщикам глубже разобраться с положениями, изложенными в СНиП.
