Вероятностный расчетный анализ данных обследования аварийного путепровода с несущей системой «бегущая лань» в крыму
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………………………………. 4
1. МАТЕРИАЛЫ ПО ОБСЛЕДОВАНИЮ СУЩЕСТВУЮЩЕГО ПУТЕПРОВОДА
…………………………………………………………………………………………………………………………. 7
1.1 Краткое описание дорожного сооружения……………………………………………………. 7
1.2 Краткая характеристика проектной и исполнительной документации…………… 8
1.3 Состояние сооружения по результатам обследования…………………………………. 10
1.3.1 Результаты измерений прочностных характеристик бетона несущих
элементов моста………………………………………………………………………………………………. 10
1.3.2 Данные об обследовании видимых дефектов на поверхностях
смонтированных железобетонных элементов путепровода ………………………………. 13
2. РАСЧЕТ ГРУЗОПОДЬЕМНОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СООРУЖЕНИЯ…. 18
2.1 Выбор критерия оценки грузоподъемности сооружения……………………….. 18
2.2 Методика оценки грузоподъемности сооружения ………………………………………. 18
2.3 Расчетная схема пролетного строения………………………………………………………… 19
2.4 Сбор нагрузок ……………………………………………………………………………………………. 22
2.5 Результаты статического расчета конструкции рамно-неразрезного
путепровода с наклонными стойками………………………………………………………………. 26
2.6 Формирование параметров для расчета пропуска нагрузок…………………………. 28
2.7 Оценка фактической грузоподъемности путепровода по условной несущей
способности ……………………………………………………………………………………………………. 31
2.8 Выводы по результатам расчета грузоподъемности мостового сооружения … 32
3. ВЕРОЯТНОСТНЫЕ РАСЧЕТЫ ПУТЕПРОВОДА В СООТВЕТСТВИИ С
ПОЛОЖЕНИЯМИ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ …………………………………………………. 34
3.1 Описание методики расчета параметров надежности………………………………….. 34
3.2 Алгоритм определения параметров надежности сборных, несущих
железобетонных элементов водопропускной трубы…………………………………………. 35
3.2.1 Определение статистических характеристик максимальных изгибающих
моментов в характерных продольных сечениях смонтированных балок …………… 35
3.2.2 Определение статистических характеристик предельных изгибающих
моментов в характерных продольных сечениях смонтированных балок …………… 36
3.2.3 Определение количественных показателей надежности в характерных
продольных сечениях смонтированных балок………………………………………………….. 36
3.3 Численные исследования показателей надежности смонтированных несущих
элементов водопропускной трубы……………………………………………………………………. 38
3.3.1 Расчет показателей надежности несущего элемента Б5 из фактических
параметров и проектной нагрузке от пирога дорожного полотна и максимальной
временной подвижной нагрузке Н30. ………………………………………………………………. 38
3.3.2 Расчет показателей надежности несущего элемента Б5 из фактических
параметров и фактической нагрузке от пирога дорожного полотна и максимальной
временной подвижной нагрузке Н30. ………………………………………………………………. 40
3.4 Численные исследования зависимости показателей надежности путепровода от
сочетаний постоянной и временных подвижных нагрузок ……………………………….. 42
4. ВЕРОЯТНОСТНАЯ МЕТОДИКА ПОДБОРА КЛАССА БЕЗОПАСНОПРОПУСКАЕМОЙ ПО ПУТЕПРОВОДУ ВРЕМЕННОЙ НАГРУЗКИ…………….. 44
4.1 Описание методики подбора………………………………………………………………………. 44
4.2 Графическое представление зависимостей показателей надежности от
процентной части временных подвижных нагрузок …………………………………………. 45
4.3 Выводы по результатам апробации методики вероятностного подбора класса
временной нагрузки ………………………………………………………………………………………… 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………………………………………………………………. 48
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………………………………. 49
Приложения ……………………………………………………………………………………………………. 51
Актуальность исследования. Тематика разработки обоснованных
методов оценки соответствия нормативным и проектным требованиям при
строительстве и эксплуатации дорожных сооружений является актуальной,
так как надежность дорожного полотна напрямую зависит от качественно
разработанной и установленной несущей системы моста. Ошибки при
монтаже конструкций могут повлечь за собой разрушение дорожного
полотна. В связи с этим возникает необходимость в оценке опасности
повреждений, вызванных нарушениями при эксплуатации железобетонных
конструкций дорожных сооружений. Рассмотрим пути решения указанной
выше проблемы на примере железобетонного путепровода несущей системой
«Бегущая Лань» на 0+240 км транспортной развязки на границе с Украиной –
Симферополь – Алушта – Ялта в Крыму.
Цель исследования. разработка и апробация методики
детерминированного и вероятностного подбора класса безопасно-проходимых
подвижных нагрузок при анализе данных обследования аварийного
путепровода несущей системой «Бегущая Лань» в Крыму.
Задачи исследования:
– изучение проектных и исполнительных документов конструкций
существующего дорожного сооружения;
– ознакомление с материалами выполненного сотрудниками
специализированной организации обследования смонтированных конструкций
путепровода, с данными освидетельствования поврежденных элементов и
выполненных ведомостей дефектов и повреждений, а также иллюстрирующих
состояние смонтированных конструкций фотографий;
– анализ данных обследования существующего путепровода, включающих
измерение фактических геометрических характеристик сооружения, данные о
соответствии параметров несущих элементов проекту по опалубочным размерам,
расположению рабочей и распределительной арматуры, толщинам защитного слоя
и прочностным характеристиками бетона несущих элементов путепровода;.
5
– анализ влияния обнаруженных дефектов и повреждений на эксплуатационную
надежность существующего путепровода;
-прочностные расчеты для оценки практической пригодности конструкции при
длительной безопасной эксплуатации с учетом фактических параметров
армирования балок и прочностных характеристик бетона
– вероятностные расчеты дефектного путепровода в соответствии с
положениями теории надежности;
-разработка методики вероятностного подбора класса безопасно-проходимых
подвижных нагрузок.
– оценка целесообразности ремонта путепровода для приведения сооружения к
проектным параметрам.
Научная новизна. При решении поставленных задач и в процессе проведения
теоретических, численных и экспериментальных исследований получены
следующие новые результаты:
• разработана и апробирована методика, алгоритм и программа расчета
показателей надежности имеющих непроектные отклонения смонтированных
железобетонных элементов путепровода в соответствии с положениями теории
надежности.
• выполнены численные исследования влияния непроектного слоя дорожного
полотна на показатели надежности элементов;
• разработана и апробирована вероятностная методика подбора класса безопаснопроходимой подвижной нагрузки.
Достоверность. Основные принципы разработанных методик основаны на
непротиворечивых положениях строительной механики, теории вероятности и
теории надежности
Практическая ценность. Разработанная методика и вычислительная
программа прочностных и вероятностного подбора класса безопасно-проходимой,
подвижной нагрузки может быть рекомендована для практического использования
для уточненных расчетов при определении вероятности разрушения поврежденных
элементов из железобетона при изгибе.
6
Результаты научных исследований по теме ВКР были представлены на
магистерских научных конференциях кафедры строительной механики ВГТУ в
2021 и 2022 г.г.
По данным исследований подготовлена и представлена для публикации
следующая научная статья:
ОБСЛЕДОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ АВАРИЙНОГО
ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО ПУТЕПРОВОДА С НЕСУЩЕЙ СИСТЕМОЙ «БЕГУЩАЯ
ЛАНЬ». В сборнике: Актуальные проблемы строительства и строительной
индустрии. Сборник материалов XXIII Международной научно-технической
конференции. Тула, 2022.
На защиту выносятся:
• методика, алгоритм и программа количественной оценки вероятности
разрушения дефектных и поврежденных несущих элементов железобетонного
путепровода от совместного действия постоянных и временных нагрузок;
• результаты численных исследований зависимостей логарифмических
показателей надежности в наиболее нагруженных сечениях поврежденного
железобетонного путепровода от понижения класса подвижной нагрузки.
Структура и объем работы. Научная работа состоит из введения, четырех глав и
заключения.
ГОСТ 33161-2014. Дороги автомобильные общего пользования. Требования
к проведению диагностики и паспортизации искусственных сооружений на
автомобильных дорогах (Переиздание).
2. СП 35.13330.2011 Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП
2.05.03-84* (с Изменениями N 1, 2, 3)
3. СП 79.13330.2012 Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний.
Актуализированная редакция СНиП 3.06.07-86 (с Изменениями N 1, 2, 3, 4)
4. ОДМ 218.3.014-2011. Методика оценки технического состояния мостовых
сооружений на автомобильных дорогах.
5. ОДМ 218.4.025-2016. Методические рекомендации по определению
грузоподъёмности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных
дорогах общего пользования. Общая часть.
6. ОДМ 218.4.026-2016. Методические рекомендации по определению
грузоподъёмности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных
дорогах общего пользования. Бетонные и железобетонные конструкции.
7. ОДМ 218.4.027-2016. Методические рекомендации по определению
грузоподъёмности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных
дорогах общего пользования. Металлические и сталежелезобетонные конструкции.
8. ОДМ 218.4.028-2016. Методические рекомендации по определению
грузоподъёмности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных
дорогах общего пользования. Опорные части, опоры и фундаменты.
9. Классификация работ по капитальному ремонту, ремонту и содержанию
автомобильных дорог (Минтранс России, приказ от 16.11.2012 № 402).
10. Временная инструкция по диагностике мостовых сооружений на
автомобильных дорогах. 2003г.
11. ОДМ 218.3.042-2014. Рекомендации по определению параметров и
назначению категорий дефектов при оценке технического состояния мостовых
сооружений на автомобильных дорогах.
50
12. Райзер, В.Д. Теория надежности сооружений/ В.Д. Райзер. – М.: АСВ, 2010.
-252с.
13. Перельмутер, А.В. Избранные проблемы надежности и безопасности
строительных конструкций// А.В. Перельмутер. –Киев:
УкрНИИпроектстальконструкция, 2000. – 216с.
14. Синицын А.П. Расчет конструкций на основе теории риска/А.П. Синицын.
–М.: Стройиздат, 1885.-304с.
15.Сафронов, В. С. Надежность усиленного накладной плитой плитного
пролетного строения автодорожного моста/ В.С. Сафронов, А.В. Черников, А.В.
Антипов, Н.В. Сафронов, А.С. Суханов // Строительная механика и
конструкции. – 2017. – Т. 2. – № 15. – С. 85-94.
16. Сафронов, В.С. Современные конечно-элементные модели балочных
бездиафрагменных пролетных строений автодорожных мостов/ В.С. Сафронов,
А.В. Антипов//Строительная механика и конструкции. -2013. -№ 1. -С. 92-101.
17. Сафронов, В.С. Суперэлементный расчет в смешанной постановке
железобетонных мостов, имеющих дефекты и повреждения / В.С. Сафронов, А.А.
Петранин, Е.Н. Петреня// Известия высших учебных заведений.
Строительство. -1996. -№ 6. -С. 103-109.
18. Сафронов, В.С. Алгоритм расчета реконструируемых плитнобалочных конструкций, усиленных накладной плитой/В.С. Сафронов, С.Д.
Степанов, А.А. Петранин, Е.Н. Петреня// Известия высших учебных заведений.
Строительство. -1998. -№ 11-12.- С. 31-35.
19. Сафронов, В.С. Вероятностная оценка риска возникновения
предельных состояний в сечениях изгибаемых железобетонных балок/В.С.
Сафронов, Нгуен Динь Хоа//Научный вестник Воронежского государственного
архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. –
2010. -№1(17). – С. 152-166
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.8 (105 отзывов)
4.8 (40 отзывов)
5 (22 отзыва)
4.9 (826 отзывов)
4.9 (20 отзывов)
4.8 (373 отзыва)
4.9 (298 отзывов)
4.9 (66 отзывов)
4.9 (343 отзыва)
