VILNIUS TECH didžiuojasi savo doktorantų disertacijomis, todėl VILNIUS TECH Biblioteka kviečia sekti skelbiamas naujas apgintas disertacijas. Šiandien pristatoma disertacija, tema  „Numerical bond modelling of reinforcement bars and concrete“ („Skaitinis strypinės armatūros ir betono sukibimo modeliavimas“), kurią parengė doktorantas Domas Valiukas. Disertacija rengta 2020–2025 metais Vilniaus Gedimino technikos universitete, vadovas – prof. habil. dr. Gintaris Kaklauskas.

Disertacija ginama viešame Statybos inžinerijos mokslo krypties disertacijos gynimo tarybos posėdyje 2025 m. gegužės 16 d. 9 val. Vilniaus Gedimino technikos universiteto Aula Doctoralis posėdžių salėje.

Gelžbetonis yra plačiausiai naudojama statybinė medžiaga pasaulyje. Sujungus dvi iš esmės skirtingas mechanines savybes turinčias medžiagas, gaunamas kompozitas, turintis abiejų medžiagų privalumų. Šių medžiagų paviršinė sąveika (arba sukibimas) turi didelę reikšmę bendram darbui ir lemia gelžbetoninių konstrukcijų elgseną tiek saugos, tiek tinkamumo ribiniame būvyje. Atliekant inžinerinius skaičiavimus, priimta taikyti idealų sukibimą tarp betono ir armatūros strypų – veikiant apkrovoms medžiagų deformacijos ir poslinkiai bus lygūs, vadinasi, slinktis bus nulinė. Toks supaprastinimas puikiai tinka vertinant konstrukcijų laikomąją galią (kai suirimo pobūdis yra armatūros ištraukimas iš betono), tačiau nėra tinkamas prognozuoti plyšio pločius bei atstumus tarp plyšių tinkamumo ribiniame būvyje. Tai lemia, kad skaičiuojant konstrukcinių elementų įlinkius ir deformacijas gaunamos didžiulės paklaidos. Vienas iš būdų modeliuoti konstrukcijų pleišėjimą ir deformacijas yra įtempių perdavimo mechanizmas. Jis remiasi vietine armatūros ir betono sąveika, kai jėgos betonui yra perduodamos kompleksiškai per mechaninį armatūros rumbelio įsispyrimą, vidinę trintį tarp skirtingų medžiagų bei pradinę adheziją dėl betono matricos susiklijavimo su šiurkščiu armatūros paviršiumi. Nors įtempių perdavimo mechanizmas leidžia sumodeliuoti slinktį, betono pažaidą, atstumus tarp plyšių, tačiau pagrindinis šio algoritmo trūkumas yra neapibrėžtumas sukibimo ir slinkties dėsnyje. Iki šiol nėra sukurta universalaus sukibimo įtempių ir slinkties dėsnio, kuris gerai aprašytų medžiagų sąveiką. Esami sąveikos dėsniai turi siauras taikymo ribas ir rezultatai skaičiuojant atstumus tarp plyšių bei plyšio pločius gaunami su didžiulėmis paklaidomis. Šiame darbe skaitiškai nagrinėjamas įtempių perdavimo mechanizmas mikroskopiniu lygmeniu, leidžiantis pažvelgti į betono ir armatūros sąveiką iš arti. Tikslus skaitinis modelis, sukalibruotas pagal dvigubo ištraukimo bandymus, leidžia tyrinėti betono deformaciją įvairiuose lygmenyse, vietinį betono pleišėjimą, prasidedantį nuo rumbelių, tirti slinktį tarp armatūros ir betono išilgai konstrukcinio elemento. Skaitinis modelis įgalina nagrinėti sukibimo įtempių ir slinkties dėsnį vien iš skaitinių eksperimentų. Pasitelkus naująjį skaitinį modelį, galima tirti betono elgseną įvairiuose apkrovos lygmenyse (tiek tinkamumo, tiek saugos ribiniuose būviuose). Naujasis skaitinis modelis leidžia tirti konstrukcijų pleišėjimą ir deformacijas, taip pat išvesti supaprastintus betono ir armatūros strypų sąveikos dėsnius inžinerinio skaičiavimo praktikai atlikti.

Mokslo darbą galite rasti VILNIUS TECH Virtualiojoje bibliotekoje.