Опыт создания стендов для испытаний железобетонных конструкций ответственных объектов нефтегазового комплекса

Abstract

Актуальность работы обусловлена возросшей вероятностью воздействия на строительные конструкции ответственных зданий и сооружений объектов нефтегазового комплекса кратковременных ударных и взрывных динамических нагрузок вследствие террористических актов и других чрезвычайных ситуаций. Примером таких воздействий может служить недавний террористический акт на газопроводах «Северный поток». В связи с большим количеством параметров, влияющих на физический процесс деформирования конструкций при таком виде воздействия, в настоящее время неотъемлемой частью научных изысканий в этой области являются экспериментальные исследования. Особенно актуальны такие исследования для железобетонных конструкций, которые, с одной стороны, очень широко применяются в строительстве, а с другой, обладают сложным нелинейным характером деформирования. Для проведения экспериментальных исследований необходимо проектировать и реализовывать специализированные стенды, при помощи которых можно создать кратковременное динамическое воздействие на конструкцию. Выполненный обзор литературных данных показал, что наиболее часто для проведения таких исследований создаются испытательные стенды на базе копровых установок. В таких установках для разрушения конструкций используется энергия падающего груза. Из вышесказанного следует, что проектирование и совершенствование стендов для исследований железобетонных конструкций на действие кратковременных динамических нагрузок является актуальной задачей, имеющей практическую значимость. Цель: описание конструкций испытательных стендов, созданных на базе копровой установки в лаборатории кафедры железобетонных и каменных конструкций Томского государственного архитектурно строительного университета, выявление их основных преимуществ и указание недостатков; формулировка дальнейших путей развития в области проектирования и реализации таких установок. Методы: теоретический анализ литературы и интернет-источников, моделирование, экспериментальные исследования. Результаты. Спроектированы и реализованы различные модификации испытательных стендов на базе копровой установки для исследований железобетонных конструкций. Показаны основные преимущества и недостатки таких установок, сформулированы дальнейшие пути их развития

The relevance of the work is caused by the increased probability of short-term shock and explosive dynamic loads due to terrorist acts and other emergency situations affecting the construction structures of critical buildings and structures of oil and gas facilities. An example of such impacts is the recent terrorist attack on the Nord Stream gas pipelines. Due to the large number of parameters affecting the physical process of deformation of structures with this type of impact, an experimental research is currently an integral part of scientific research in this area. Such studies are especially relevant for reinforced concrete structures, which, on the one hand, are very widely used in construction, and on the other, have a complex nonlinear nature of deformation. To conduct experimental research, it is necessary to design and implement specialized stands, with the help of which it is possible to create a short-term dynamic effect on the structure. A review of the literature data has shown that test stands based on drop-weight stands are most often created for conducting such studies. In such stands, the energy of a falling load is used to destroy structures. It follows from the above that the design and improvement of stands for research of reinforced concrete structures on the effect of short-term dynamic loads is an urgent task of practical importance. The aim of the work is to describe the structures of the test stands created on the basis of the drop-weight stand in the laboratory of the Reinforced Concrete and Stone Structures Department, Tomsk State University of Architecture and Building, to identify their main advantages and indicate disadvantages; as well as to state further development paths in the field of design and implementation of such stands. Methods: theoretical analysis of literature and Internet sources, modeling, experimental research. Results. Various modifications of test stands based on a drilling rig for research of reinforced concrete structures have been designed and implemented. The main advantages and disadvantages of such stands are shown and further ways of their development are formulated