Analýza časovo závislých, dlhodobo pôsobiacich degradačných činiteľov na spoľahlivosť betónových mostných konštrukcií

Zodpovedný riešiteľ: prof. Ing. Moravčík Martin, PhD.

Ostatní riešitelia: doc. Ing. Koteš Peter, PhD., Ing. Kotula Patrik, PhD., doc. Ing. Brodňan Miroslav, PhD., Ing. Bujňáková Petra, PhD., Ing. Potočníková Alena, PhD., Ing. Serdelová Katarína, Ing. Krkoška Lukáš   

Trvanie projektu:  január 2015 – december 2018                             

Predkladaná úloha nadväzuje na predchádzajúce úlohy riešené na oddelení BKaM na SvF v Žiline a to napr. v rámci riešenej úlohy VEGA 1/0461/10 a VEGA1/0517/12, pričom sa jedná o teoreticko-experimentálny. Chceli by sme rozšíriť doposiaľ získané poznatky zamerané na analýzu dlhodobo pôsobiace vplyvy na betónové mosty. V rámci riešenia sme vytypovali hlavne predpäté mostné konštrukcie stredných a väčších rozpätí. Jedným z cieľov je meranie a modelovanie dlhodobých účinkov zaťaženia, ako sú teplotné zmeny, účinky dotvarovania a zmrašťovania betónu, ich následný vplyv jednak na pretvorenia konštrukcie ako aj na prerozdelenie napätosti v nosnej konštrukcií vzhľadom na časový vývoj budovania konštrukcie. Zároveň sledovať vplyv vstupných parametrov kvality betónu, ako je pevnosť, modul pružnosti, postupu výstavby, zmeny statického systému a históriu zaťažovania na finálne prerozdeľovanie napätosti v konštrukcií. Ďalším je získavanie dostatočných údajov z reálnych už prevádzkovaných mostov - viaceré degradačné vplyvy, ktoré dlhodobo cyklicky pôsobia na konštrukciu počas prevádzky. Sú to účinky samotného prevádzkového zaťaženia ako aj vplyvy prevádzkových teplôt a chemického pôsobenia (hlavne CO2 a chloridov) s následným negatívnym dopadom na rozvoj korózie betónu a výstuže. Merané a vyhodnocované budú údaje z reálnych mostných konštrukcií jednak z pohľadu etapizácie výstavby a dopadov na pretvorenia a finálnu napätosť v konštrukcii a jednak prevádzkového zaťaženia na mostoch aj s cieľom následnej možnej kalibrácie parciálnych súčiniteľov spoľahlivosti pre hodnotenie spoľahlivosti mostov v prevádzke. Táto oblasť pokrýva transformačné výpočtové numerické modely účinkov zaťaženia. Získané poznatky o aktuálnom napätostnom stave konštrukcie umožnia precizovať teoretický model konštrukcie na báze časovo závislých MKP modelov (time dependent analysis) aj nelineárnych MKP modelov a so zohľadnením uvedených vplyvov. Potreba komplexného a efektívneho prístupu k hodnoteniu technického stavu betónových mostných konštrukcií je vysoko aktuálna. Dôvodom je aplikácia viacerých konštrukčných systémov, technológii a materiálov pri realizácii betónových mostov, ktoré boli zrealizované v minulosti ako aj novo vybudovaných. Predkladaný experimentálny a teoretický výskum bude založený na báze doterajších výsledkov sledovania betónových mostov od fázy budovania po prevádzku. Jedná sa o komplex časovo závislých vplyvov, ktoré pôsobia na konštrukciu počas jej životnosti. Projekt je zameraný najmä dlhodobé účinky zaťaženia, ako sú teplota, reológia betónu u mostov budovaných postupnou betonážou so zohľadnením histórie zaťažovania a zmenu statického systému ako aj korozívne degradačné účinky. Okrem experimentálnych meraní in-situ a v laboratóriu budú realizované aj numerické modely, ktoré umožnia implementáciu získaných údajov o degradačných vplyvov do stanovenia reálnej odozvy mosta pri stanovovaní jeho zvyškovej spoľahlivosti.                           

© 2019 Katedra stavebných konštrukcií a mostov, Stavebná fakulta, Univerzitná 8215/1, 010 26 Žilina