Дисертаційна робота присвячена теоретичному узагальненню і новому вирішенню наукової проблеми, щодо необхідності аналізу появи технологічних тріщин та причин їх зародження в залізобетонних конструкціях на мікро- і макрорівнях, вивченню впливу пошкоджень на напружено-деформований стан, тріщиностійкість, деформативність і довговічність конструкцій в процесі експлуатації.
Для опису неоднорідностей матеріалу використовувались лінійна і структурна механіка, а також мікромеханіка. Мікромеханіка дозволила описати процеси взаємодії, що протікають між окремими компонентами в період експлуатації матеріалу і конструкції.
Проведенні дослідження механізмів формування макроструктури бетонів показали, що причинами зародження і розвитку несуцільностей в твердіючому матричному матеріалі, які вироджуються у внутрішні поверхні розділу або технологічні тріщини, є градієнти деформацій.
Запропонована комплексна модель структури будівельних матеріалів на мікро- і макрорівнях, яка за допомогою енергетичних та силових критеріїв руйнування дає можливість описати процес зростання макротріщини: технологічна тріщина зростає, якщо потенційної енергії, що звільняється, вистачає для подолання взаємодії шарів атомів і утворення нової вільної поверхні. Запропоновано застосування інваріантних інтегралів як з точки зору їх використання для аналізу полів напруги та переміщень біля вершини технологічної тріщини, так і в проблемах, пов'язаних з формулюванням критеріїв, що встановлюють межі докритичного розвитку тріщин. Наведені вирази, що показують еквівалентність енергетичного та силового критеріїв руйнування, та дають змогу стверджувати: технологічна тріщина починає поширюватися, коли J - інтеграл досягає граничного значення Jс, що є характеристикою матеріалу.
Запропонована модель, яка дозволить встановити характер розподілу напружень та утворення тріщин в згинальних елементах. Метод фотопружності дозволив визначити розподіл напружень в композитах регулярної структури до появи тріщин на мікрорівні з концентрацією напружень на включеннях. Це дозволило використовувати співвідношення лінійної теорії пружності для кусково-однорідного тіла без розривів і тріщин.
Отримана модель визначення глибини технологічних тріщин в згинальних елементах до прикладання навантаження. Це дає можливість прогнозування появу силової тріщини в згинальних елементах та ріст похилої тріщини в зоні сумісної дії моменту та поперечної сили, а також прогнозувати щеплення старого бетону з новим під час реконструкції портових споруд, адгезію, нормальні та дотичні напружень у зоні контакту.
Запропонована математична модель опису та алгоритм чисельного визначення напружено-деформованого стану біля вершини тріщини нормального відриву в залізобетонних елементах, що згинаються в умовах змішаного навантаження.
