Оценка напряженно-деформированного состояния несущих конструкций зданий и сооружений в ходе мониторинга их технического состояния - Автореферат

Для зданий и сооружений, подверженных риску повреждений от внешних воздействий, контроль технического состояния несущих конструкций необходим в течение всего периода возможного проявления деформационного воздействия, что нашло отражение в ряде документов, нормирующих проведение строительства в крупных городах. В целом актуальность темы диссертации определяется практической необходимостью создания обоснованной методики объективной оценки технического состояния несущих конструкций строительных объектов, испытывающих внешние деформационные воздействия, которая позволила бы с высокой достоверностью прогнозировать и предупреждать появление и развитие аварийных ситуаций. Разработана методика оценки технического состояния несущих конструкций сооружений по результатам периодического мониторинга, в состав которого входят выборочное обследование технического состояния конструкций, геодезические измерения пространственных деформаций сооружения, численный анализ методом конечных элементов (МКЭ) изменения НДС несущих конструкций. Объектом исследования является процесс влияния неравномерных деформаций оснований зданий и сооружений, расположенных в зоне со сложными инженерно-геологическими условиями, на техническое состояние их несущих конструкций. Научная новизна диссертационной работы: · разработана эффективная методика оценки влияния неравномерных деформаций оснований на техническое состояние несущих конструкций сооружений по результатам периодического мониторинга, в состав которого входят выборочное обследование технического состояния конструкций сооружения, дистанционные пространственно-координатные (ПК) измерения перемещений массива характерных точек сооружения, МКЭ-анализ изменения НДС несущих конструкций по данным выборочного обследования и геодезических измерений на этапах мониторинга;Существующие нормативно-технические документы определяют предельно допустимые величины дополнительных совместных деформаций оснований и сооружений (вертикальных осадок и кренов) для весьма ограниченного количества типов конструктивных схем строительных объектов. В виду того, что деформационные воздействия на конструкции сооружений в результате изменения состояния и свойств основания носят в основном длительный характер, на сегодняшний день наиболее эффективным способом прогнозирования и предупреждения аварийных ситуаций является мониторинг их технического состояния, проводящийся в периодическом режиме. Во второй главе диссертации представлена разработанная методика геодезических измерений пространственных деформаций объектов мониторинга с использованием ПК-моделей в условиях плотной городской застройки. В случаях значительных габаритов или при сложной конструктивной схеме объекта для повышения точности измерений и возможности дополнительного контроля деформаций ПК-модель должна содержать контролируемые узлы внутри объекта (рис. Формирование ПК-модели осуществляется по проектной документации или по результатам обследования сооружения в зависимости его от габаритов, конфигурации в плане, этажности, расположения несущих конструкций, типа фундаментов и т.д., с учетом возможности доступа к объекту для проведения геодезической съемки.Основными особенностями деформационных процессов оснований сооружений являются неравномерность и пространственный характер, вызывающие, в свою очередь, пространственные деформации всего сооружения, что необходимо учитывать для получения объективной картины их влияния на техническое состояние несущих конструкций. Разработана эффективная методика оценки влияния неравномерных деформаций оснований на техническое состояние несущих конструкций сооружений, включающая процедуры инженерного обследования технического состояния конструкций, мониторинг пространственных перемещений массива характерных точек сооружения с использованием пространственно-координатной (ПК) геодезической съемки, а также МКЭ-анализ изменения напряженно-деформированного состояния (НДС) конструкций на базе зарегистрированных в ходе мониторинга перемещений. Численная оценка влияния деформаций основания на НДС несущих конструкций сооружения производится с помощью МКЭ-анализа регистрируемых в ходе мониторинга перемещений сооружения, для чего введено понятие базовой МКЭ-модели, сформированной на основании проектной документации и результатов первоначального инженерного обследования, и текущей МКЭ-модели, актуализируемой по результатам выборочного обследования и геодезических измерений на этапах мониторинга. Для передачи данных геодезических измерений, регистрируемых в ходе мониторинга, в текущую МКЭ-модель введено понятие ПК-модели, сформированной массивом характерных точек сооружения, совпадающих с частью узлов МКЭ-модели, и перемещения которых являются предметом геодезического контроля в ходе мониторинга. Разработанная методика оценки НДС несущих конструкций сооружений в ходе мониторинга позволяет устанавливать необходимость проведения текущих ремонтных мероприятий по поддержанию или восстановлению нормативного технического состояния конструкций до

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ