Розроблення моделей визначення конструктивних характеристик прогонових будов за результатами їх випробувань рухомим навантаженням. Методика визначення характеру просторової роботи, жорсткості та маси прогонової будови за результатами випробувань.
Аннотация к работе
Отже, визначення технічного стану мостів є одним з важливих завдань загальнодержавного значення, при цьому вдосконалення існуючих методик визначення стану мостів, розроблення нових, які б відповідали сучасному рівню розвитку техніки, та втілення їх в практику - одна з нагальних потреб. Дослідження проводились в рамках держбюджетної теми “Розвиток і удосконалення теорії і методів експлуатації транспортних споруд” кафедри “Мости і тунелі” Національного транспортного університету та науково-дослідних робіт, що виконувались на замовлення Державної служби автомобільних доріг України: “Оцінка технічного стану автодорожніх мостів, що експлуатуються” (держ. реєстраційний № 0102U003934) і “Розробка методики оцінки надійності і довговічності мостів та визначення залишкового експлуатаційного ресурсу” (держ. реєстраційний № 0202U000005). Наукова новизна отриманих результатів полягає в наступному: розроблено нову модель оцінки просторової роботи прогонової будови за результатами її випробування рухомим експлуатаційним навантаженням; розроблено нову модель визначення еквівалентної статичної жорсткості прогонової будови за результатами її випробування експлуатаційним рухомим навантаженням; розроблено нову модель визначення еквівалентної маси прогонової будови за результатами її випробування рухомим експлуатаційним навантаженням;Узагальнюючи розглянуті методи, визначено структуру процесу визначення технічного стану автодорожнього моста та зроблено висновок, що визначення вантажопідйомності прогонової будови є однією з головних задач при виконанні цієї роботи. Виходячи з цього і сформульовано мету та задачі дослідження: створення моделей та на їхній основі практичних методик з визначення натурних параметрів прогонової будови автодорожнього моста за результатами її випробувань рухомим навантаженням. Аналіз рівняння (1) та розвязку системи (2) дозволив встановити: основні принципи та алгоритм визначення квазістатичної складової віброграм динамічних реакцій прогонової будови; умови та обмеження щодо максимальної швидкості руху навантаження та необхідної дискретності запису віброграм, які забезпечують необхідну достовірність моделей. Зроблені висновки було перевірено на математичній моделі прогонової будови за допомогою програмного комплексу, який реалізує метод скінченних елементів (МСЕ), при цьому було застосовано дві моделі рухомого навантаження. Третій розділ присвячено викладенню практичної методології робіт з визначення натурних конструктивних параметрів балкових прогонових будов автодорожніх мостів за результатами їх випробувань рухомим навантаженням, а саме: визначення характеру просторової роботи (побудова ліній та поверхонь впливу);У дисертації узагальнено теоретичні дослідження реакцій балкової прогонової будови на дію рухомого навантаження і запропоновано нове вирішення наукової задачі, що полягає в розробленні нових математичних моделей та їх практичній реалізації у вигляді методики визначення натурних параметрів прогонових будов автодорожніх балкових мостів за результатами випробувань рухомим експлуатаційним навантаженням. Розроблено нові математичні моделі для визначення статичної жорсткості та характеру просторової роботи прогонової будови, які базуються на виділенні та опрацюванні за певними алгоритмами квазістатичної складової віброграм динамічних реакцій конструкції. Досліджено та встановлено залежність між динамічною та статичною жорсткістю реальних прогонових будов автодорожніх балкових мостів та розроблено нову модель визначення еквівалентної погонної маси прогонової будови. Виконано експериментальні роботи на реальних обєктах, які показали, що точність визначення статичної жорсткості та характеру просторової роботи прогонової будови за розробленою методикою не поступається традиційній методиці за статичними випробуваннями, а за інформативністю та економічною ефективністю вона значно переважає останню. Створена методика визначення натурних характеристик прогонової будови балкових мостів шляхом їхнього випробування рухомим навантаженням дозволяє виконувати технічну діагностику споруди з меншими затратами в порівнянні зі статичними випробуваннями та використовувати отримані значення натурних характеристик для визначення технічного стану конструкції, планування режиму її експлуатації та проведення тривалого моніторингу.
План
2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Вывод
У дисертації узагальнено теоретичні дослідження реакцій балкової прогонової будови на дію рухомого навантаження і запропоновано нове вирішення наукової задачі, що полягає в розробленні нових математичних моделей та їх практичній реалізації у вигляді методики визначення натурних параметрів прогонових будов автодорожніх балкових мостів за результатами випробувань рухомим експлуатаційним навантаженням.
Розроблено нові математичні моделі для визначення статичної жорсткості та характеру просторової роботи прогонової будови, які базуються на виділенні та опрацюванні за певними алгоритмами квазістатичної складової віброграм динамічних реакцій конструкції.
Досліджено та встановлено залежність між динамічною та статичною жорсткістю реальних прогонових будов автодорожніх балкових мостів та розроблено нову модель визначення еквівалентної погонної маси прогонової будови.
Визначено принципи та алгоритми методологічної реалізації розроблених моделей, які забезпечують їхню достовірність та точність у порівнянні з відомими моделями та методиками.
Створено апаратно-програмний комплекс та два типи перетворювачів деформацій (цифровий та аналоговий), що дозволяє виконувати реєстрацію та аналіз динамічних реакцій прогонових будов на ПК та практично застосувати методику, яка розроблена на основі нових моделей.
Виконано експериментальні роботи на реальних обєктах, які показали, що точність визначення статичної жорсткості та характеру просторової роботи прогонової будови за розробленою методикою не поступається традиційній методиці за статичними випробуваннями, а за інформативністю та економічною ефективністю вона значно переважає останню.
Проведені практичні роботи з визначення маси прогонових будов реальних обєктів показали достатню для практики точність та конкурентність розробленої методики у порівнянні з методикою визначення маси шляхом обмірювання та калькуляції ваги окремих конструктивних елементів.
Створена методика визначення натурних характеристик прогонової будови балкових мостів шляхом їхнього випробування рухомим навантаженням дозволяє виконувати технічну діагностику споруди з меншими затратами в порівнянні зі статичними випробуваннями та використовувати отримані значення натурних характеристик для визначення технічного стану конструкції, планування режиму її експлуатації та проведення тривалого моніторингу.
ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЇ ОПУБЛІКОВАНІ В НАСТУПНИХ РОБОТАХ
1. Редченко В.П. Температурные трещины в колоннах мостовых опор // Будівництво: Зб. наук. пр. ДНУЗТ ім. академіка В.Лазаряна. - 2002. - Вип. 11. - С. 89-93.
2. Редченко В.П. Моделі тріщиноутворення в бетоні, викликаного корозією араматури // Автомобільні дороги і дорожнє будівництво. -2003. - Вип. 67. - С. 74-80.
3. Редченко В.П. Стратегія обстежень прогонових будов // Діагностика, довговічність та регенерація мостів і будівельних конструкцій із застосуванням сучасних технологій та матеріалів. - 2004. - Вип. 6. - С. 123-128.
4. Редченко В.П. Експрес-методика визначення натурних характеристик прогонових будов автодорожніх мостів // Автомобільні дороги і дорожнє будівництво. - 2004. - Вип. 68. - С. 194-195.
5. Редченко В.П. Оцінка просторової роботи прогонової будови моста за результатами її випробувань рухомим навантаженням // Автомобільні дороги і дорожнє будівництво. - 2004. - Вип. 69. - С. 220-222.
6. Лантух-Лященко А.І., Кирян В.І., Коваль П.М., Кржишевська Я.В., Назаренко В.Б., Редченко В.П. та ін. Настанови з визначення технічного стану мостів. - К.: Логос, 2002. - 117 с.
В публікації [6] внесок автора полягає в уточненні параметрів класифікаційних таблиць дефектів опор та залізобетонних прогонових будов.