Практическое  применение  методов  механики  разрушения  бетона  в  строительной  механике  бетонных  и  железобетонных  конструкций.    Окончание

   Строповочные приспособления должны отвечать требованиям надежной анкеровки в бетоне. За последнее время в МНИИТЭП разработаны уточненные рекомендации по расчету прочности анкеровки приспособлений для строповки, основанные на современных методах механики разрушения бетона. Наряду с прочностью бетона эти рекомендации учитывают крупность заполнителя, толщину изделия, расстояние до края изделия или проема и конструктивные особенности приспособлений для строповки. В расчет строповочных деталей входит определение действующего нормативного усилия, подбор поперечного сечения деталей по прочности металла и определение глубины задела размеров концевой части деталей по прочности бетона, определенной методами механики разрушения. Прочность бетона проверяется для двух возможных видов разрушения: выкалывания и локального разрушения в месте расположения концевой части анкера.
   Весьма интересны также результаты исследования развития трещин методами механики разрушения в столь ответственных сооружениях, как большие плотины. В Грузии
   А.Б. Пирадовым и др. (ГрузНИИЭГС) был исследован на моделях процесс развития трещин около водопропускных отверстий плотин. В результате детальных теоретических и экспериментальных исследований, проведенных в условиях и одноосного и двухосного сжатия, им удалось существенно снизить расход стальной арматуры, которая шла на кольцевое армирование вокруг водопропускных отверстий. В Китае группа ученых произвела оценку методами механики разрушения различной степени опасности трещин, возникших в контрофорсах одной из крупных плотин. Выяснилось, в частности, что наиболее опасны неустойчивые центральные трещины, тогда как боковые трещины устойчивы и не представляют собой опасности для надежности плотины. Ряд других примеров использования методов механики разрушения при расчете крупных плотин можно найти в работе.
   Механика разрушения стала также успешно применяться при расчетах прочности бетонных дорожных покрытий. Эти конструкции часто подвержены действию больших температурных перепадов, значительных сосредоточенных нагрузок и при неоднородных грунтах в них часто появляются трещины. В тех случаях, когда трещин избежать невозможно, в бетоне заранее нарезают швы на часть толщины покрытия с тем, чтобы именно в таких ослабленных местах и прошла будущая трещина. Методы механики разрушения оказались очень удобными инструментами для расчета трещиностойкости подобных конструкций. Расчет трещиностойкости дорожных покрытий, разработанный Ю.Р.Макачевым (ВЗИСИ), показал, в частности, что появление трещин на поверхности бетонного покрытия параллельно нарезаемым швам может происходить от того, что эти швы слишком глубоко входят в сжатую зону бетона и не выполняют своей основной функции – инициировать трещину под швами.
   Как следует из изложенного, механика разрушения изучает не только свойства макрообъемов материала (как это принято при классическом подходе), но и свойства микрообъемов, где, собственно, и зарождается разрушение. Таким образом, создаются более полные расчетные модели деформации и разрушения материалов. Основные направления развития механики разрушения композиционных материалов типа бетона на перспективу таковы: совершенствование методов структурно-имитационного моделирования структуры и процесса разрушения (в том числе на трехмерных моделях) с целью поиска составов с заранее заданными (хотя бы в некоторых пределах) свойствами; совершенствование методов механики разрушения применительно к расчету, в первую очередь, уникальных массивных конструкций (плотины, корпуса высокого давления АЭС и др.), а затем и других бетонных и железобетонных конструкций, применяемых в промышленном и гражданском строительстве. Представляется, что знание основ механики разрушения бетона и других композиционных строительных материалов необходимо каждому инженеру-строителю.

  Ю.В. ЗАЙЦЕВ