Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Строительные конструкции, здания и сооружения

Диссертационная работа:

Шахназаров Сергей Суренович. Оценка технического состояния и прогнозирование остаточного ресурса эксплуатируемых стальных стержневых конструкций : ил РГБ ОД 61:85-5/1987

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

Глава І. ПРЕДПОСЫЛКИ И ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ И РЕСУРСА ЭКСПЛУАТИРУЕМОМ СТРОИТЕЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ 9

1.1. Ранние подходы. Вероятностно-экономический подход 9

1.2. Вероятностные модели перехода эксплуатируемой строительной конструкций в предельное состояние. Модели отказов 13

1.3. Способы оценки физического износа строительных конструкций технико-экономическими показателями 24

Выводы и задачи исследования 26

Глава 2. ВЫБОР, ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ОПИСАНИЯ ПРОЦЕССА ЭКСПЛУАТАЦИИ СТРОИТЕЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ - 28

2.1. Физический износ и параметрический отказ эксплуатируемой строительной конструкция 31

2.2. Выбор и обоснование математической модели формирования параметрического отказа эксплуатируемой строительной конструкции 35

Выводы 43

Глава 3. РАЗРАБОТКА ОСНОВ ИНШІЕРНОК МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ЭКСПЛУАТИРУЕМОЙ СТРОИТЕЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ 44

3.1. Методы оценки распределения несущей способности элементов строительной конструкции по результатам натурного обследования 44

3.2. Оценка технического состояния эксплуатируемой строительной конструкции как оценка безотказности многоэлементной системы

Прогнозирование безотказности и долговечности эксплуатируемой строительной конструкции на основе анализа закономерностей изменения ее несущей способности (параметра состояния) 82

3.4. Прогнозирование безотказности и долговечности эксплуатируемой строительной конструкции на основе анализа закономерностей изменения ее информативных параметров 100

Выводы 107

Глава 4. СПОСОБЫ СБОРА И МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ДОСТОВЕРНОЙ, ПОЛУЧАЕІУЮИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ НАТУРНОГО ОБСЛЕДОВАНИЕ КОНСТРЛЩИИ 109

4.1. Способы и методы оценки информативных параметров геометрий сечений элементов конструкций III

4.2. Способы и методы оценки информативных параметров расчетной схемы конструкции 117

4.3. Способы и методы оценки информативных параметров механических свойств материала конструкции 121

4.4. Учет априорной информации при решении задач оценки технического состояния и остаточного ресурса конструкции 126

4.5. Технико-экономическое обоснование целесообразности проведения натурного обследования 135

Выводы 140

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 141

Л И Т Е Р А Т У Р А 143

Приложение І 151

Приложение 2 175

Приложение З 181

Приложение 4 186

Приложение 5 1  

Введение к работе:

Многолетний опыт развития отраслей народного хозяйства убедительно показал, что реконструкция действующих предприятий в ряде случаев экономически более рациональна, чем новое строительство, поскольку средства, направляемые на эти цели, окупаются в среднем в 3 раза быстрее. Именно поэтому в исторических решениях ХХУ и ХХУІ съездов IfflCC и "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I981-1985 годы и на период до 1990 года" поставлена конкретная задача значительного увеличения в общем объеме капиталовложений доли средств, направляемых на реконструкцию.

Обследования и поверочные расчеты конструкций, выполняемые с целью оценки их технического состояния по критерию пригодности к дальнейшей эксплуатации,- свидетельствуют о том, что оценка технического состояния с использованием норм проектирования носит весьма условный и ограниченный характер и не позволяет корректно обосновать целесообразность проведения мероприятий по реконструкции действующих предприятий. Зто объясняется тем, что нормы проектирования лишь косвенно обеспечивают необходимый ресурс конструкции (путем различных ограничений, например: по наибольшим значениям напряжений ; по отклонениям размеров конструкции и ее элементов ; по дефектам изготовления ; по повреждениям, возникающим при транспортировании и монтаже конструкции) на момент ввода ее в эксплуатацию.

Современный метод расчета строительных конструкций по предельным состояниям появился во многом благодаря фундаментальным исследованиям действительной работы стальных каркасов производственных зданий, которые в различные годы выполняли С.Л.Ьерн-штейн [9, 35] , Н.С.Стрелецкий [67, 6о] , Л.И.Кикин [37] , A.H.Гениев [24], Г.А.Шапиро [84], Е.И.Ееленя [5, 24J, А.А.Васильев [37], Б.Н.Кошутин [37] и многие другие советские ученые. На основе анализа результатов исследований действительной работы стало возможным в известной мере устранить явное несоответствие между действительной работой конструкции и ранее существовавшими расчетными предположениями. На необходимость дальнейшего развития методики расчета неоднократно указывал II.С.Стрелецкий, отмечавший недостаточную обоснованность коэффициентов запаса [72]. При этом видное место в дальнейших исследованиях отводилось "углублению вопроса связи работы конструкции и материала с условиями эксплуатации". Исходя из необходимости выполнения прогнозов и оценок поведения проектируемых конструкций в конкретных условиях эксплуатации, Н.С.Стрелецкий ставил учет условий и продолжительности эксплуатации конструкций в число первоочередных задач развития основных положений расчета строительных конструкций по предельным состояниям [72, 73]. Поэтому опыт эксплуатации неслучайно вызывает особый интерес с позиций развития положений расчета, так как представляет собой по существу длительный эксперимент, поставленный в реальных условиях.

Эксплуатируемые строительные конструкции неизбежно подвергаются коррозионным и другим случайным воздействиям, обусловливающим их физический износ. Физический износ следует рассматривать как необратимый во времени процесс накопления в конструкции случайных повреждений. Вследствие этого конструкция постепенно утрачивает способность противостоять внешним воздействиям и по истечении некоторого промежутка времени достигает состояния, характеризуемого как предельное.

В реальных условиях эксплуатации начальная несущая способность даже отдельно взятой конструкции и ее изменение во времени зависят от целого ряда случайны): факторов, образующих статистически устойчивую совокупность и может рассматриваться как случайный процесс. Следовательно, ресурс строительной конструкции может рассматриваться только как величина случайная, зависящая от случайной величины начальной несущей способности конструкции и интенсивности ее изменения в конкретных условиях эксплуатации. Поэтому представляется, что только вероятностные зависимости наиболее полно отражают действительную работу конструкции, не вступая в противоречие со случайной природой наблюдаемых процессов.

На привлечении к анализу работы конструкции в реальных условиях эксплуатации вероятностно-статистической трактовки основывается современная теория расчета строительных конструкций на надежность. Развитие этой теории и оценку перспектив практической реализации рассматриваемых в ней подходов следует связывать с исследованиями, которые в разные годы проводили М.Майер Гі02] , Н.ё.Хоциалов [83], Н.С.Стрелецкий [70, 72, 73] , А.Р.Ржаницъш [56, 57, 59], В.В.Болотин [12, 15, 16, 17, 18] и ряд других советских и зарубежных ученых.

Благодаря этим исследованиям определился научный подход к решению проблемы оценки технического состояния и ресурса строительных конструкций, основаній»! на анализе их надежности. Однако практическая реализация вероятностно-статистического подхода во многом зависит от разработки соответствующих инженерных методик, которые прежде всего призваны обеспечить возможность получения сопоставимых оценок технического состояния и ресурса эксплуатируемых строительных конструкций как результата статистической обработки данных, получаемых при их натурном обследовании. Очевидно, для этого должна быть использована модель, позволяющая достаточно полно описывать процесс эксплуатации строительной конструкции, получать объективные оценки ее технического состояния и прогнозировать остаточный ресурс. Кроме того, модель должна включать параметры, отражающие меру реализации резерва несріей способности конструкции и допускающие ясную физическую трактовку и количественную оценку по данным натурного обследования конструкции инженерными методами. При этих условиях результаты оценки будут аккумулировать достоверную статистическую информацию о закономерностях физического износа конструкций промышленных зданий и сооружений в конкретных условиях эксплуатации, на -основе анализа которой в перспективе можно будет вплотную подойти к учету условий и продолжительности эксплуатации конструкции на стадии проектирования. Такие оценки в будущем станут одним из важнейших исходных данных для перспективного планирования капиталовложений в развитие отдельных отраслей промышленности.

Целью работы являются: выбор, теоретическое обоснование и разработка вероятностно-статистической модели описания процесса эксплуатации строительной конструкции; разработка основ построения инженерной методики оценки показателей надежности эксплуатируемой строительной конструкции; разработка инженерной методики оценки технического состояния и прогнозирования остаточного ресурса эксплуатируемых стальных стержневых конструкций промышленных зданий и сооружений.

В диссертации приводится краткий обзор работ и результатов исследований физического износа эксплуатируемых конструкций, а также способов оценки их технического состояния и остаточного ресурса; дается краткий обзор и анализ возможных подходов к решению поставленной задачи вероятностно-статистическими методами теории надежности.

В работе представлены: физические предпосылки и обоснование предлагаемого подхода к описанию процесса эксплуатации строительной конструкции на основе кумулятивной модели надежности; интер 8 претация параметров состояния эксплуатируемой конструкции; методы их оценки; анализ значимости и возможности определения при выполнении натурного обследования необходимых для оценки (информативных) физических параметров конструкции; обобщение предлагаемого подхода на случай оценки безотказности эксплуатируемой строительной конструкции как многоэлементной системы; методы прогнозирования показателей безотказности и долговечности эксплуатируемой строительной конструкции.

В диссертации подробно анализируются приемы сбора и методы статистической обработки данных натурного обследования эксплуатируемой конструкции; даются конкретные рекомендации по проведению натурного обследования; приводятся результаты экспериментального исследования погрешности определения предела текучести стали (по твердости); рассматриваются возможности реального учета априорной информации; обсуждаются принципы технико-экономического обоснования целесообразности проведения натурного обследования эксплуатируемых конструкций.

Как основной результат исследования приводится вариант инженерной методики оценки технического состояния и прогнозирования остаточного ресурса несріих стальных стержневых конструкций, эксплуатируемых в условиях квазистатического нагружения.

Полученные в работе результаты могут быть использованы в практике анализа эксплуатационного состояния несущих стальных стержневых конструкций промышленных зданий и сооружений, а также при проектировании стальных стержневых конструкций на стадии сравнения вариантов.  

Подобные работы
Ишков Алексей Николаевич
Методы прогнозирования остаточного ресурса по II группе предельных состояний для изгибаемых железобетонных конструкций, эксплуатируемых в неагрессивных средах
Майстренко Игорь Юрьевич
Оценка остаточного ресурса эксплуатируемых стальных конструкций
Кошелева Жанна Владимировна
Оценка несущей способности, надежности и остаточного ресурса элементов железобетонных конструкций при ограниченной информации о контролируемых параметрах
Козлов Владимир Владимирович
Метод инженерной оценки влажностного состояния современных ограждающих конструкций с повышенным уровнем теплозащиты при учете паропроницаемости, влагопроводности и фильтрации воздуха
Глазков Максим Владимирович
Методика оценки напряженно-деформированного состояния и эксплуатационной пригодности несущих конструкций каменных зданий
Байдин Олег Владимирович
Эксплуатационная пригодность стержневых сборно-монолитных конструкций по оценке предельной растяжимости бетона
Струков Сергей Александрович
Метод оценки скользкости конструкций полов с различными видами покрытий
Щербаков Иван Федорович
Оценка работоспособности каменных конструкций при химической коррозии
Пешкова Александра Викторовна
Метод оценки эксплуатационной надежности конструкций кровель из эластомерных рулонных материалов на основе СКЭПТ
Рязанский Александр Олегович
Вероятностная оценка качества строительных конструкций на примере железобетонных сегментных форм

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net