Application of shell structures made of composite nanomaterials

Abstract

Получена: 01 июня 2017 Принята: 18 июля 2017 Опубликована: 29 сентября 2017 Развитие инфраструктуры и экологической безопасности природных систем Крайнего Севера требует создания новых техноприродных зданий и сооружений с применением композиционных наноматериалов, обладающих повышенной устойчивостью к температурным, просадочным, ледовым условиям. При этом необходимо обоснование новых технических решений гидротехнических сооружений, включая их основания, водоподпорные конструкции, инженерную защиту и т.п. При этом значительная роль принадлежит разработке технических рекомендаций, основанных на проведенных теоретических, экспериментальных, натурных, в том числе экологосоциальных эксплуатационных показателях новых технических решений элементов или в целом конструкции. В статье даны обоснования параметров отдельных элементов конструкций (грунтонаполняемых оболочек, армолент), а также описываются необходимые требования для композитных наноматериалов, которые учитываются для различных природно-климатических условий объекта с учетом возможности восстановления поврежденных участков и времени жизненного цикла всего сооружения в целом. Предлагается учитывать в композитных наноматериалах их гетеромодульность (свойства гидрофобности, трибологичности, реалогичности), что позволит вести проектирование подобных конструкций из них в различных отраслях строительства. Необходимо при этом учитывать форму оболочек, свойства композитных материалов, их жизненный цикл для конкретного сооружения, прочностные свойства композитных наноматериалов и т.п. Предлагаемые новые технические решения позволят улучшить инфраструктуру городских территорий, повысить их качество, в том числе транспортные, гидроэнергетические, водообеспечивающие системы. В качестве водоподпорных, регулирующих, противопаводковых, берегозащитных, селезащитных конструкций рекомендуется использовать мембранные, грунтонаполняемые, грунтоармированные, грунтоотверждаемые конструкции и их сочетание. Их широкое применение требует проведения дополнительных теоретических, экспериментальных и натурных исследований, включая свойства новых наноматериалов.