Надежность конструкций сооружений в районах с повышенной сейсмичностью тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.17, доктор технических наук Тюньков, Владислав Владимирович

• Тюньков, Владислав Владимирович
• доктор технических наук
• 1999

Оглавление диссертации доктор технических наук Тюньков, Владислав Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. Системность долговременного контроля (мониторинга) эксплуатационного состояния строительных конструкций

1.1. К вопросу общей теории ресурса неразрушимости конструкций сооружений в процессе эксплуатации.

1.2. Надежность конструкций сооружений при периодическом контроле их состояния.

1.3. Основные принципы функционирования системы обеспечения надежности строительных конструкций сооружений.

1.4. Обоснование скважности освидетельствования сооружений для районов с повышенной сейсмичностью.

1.5. Технологическая структура и функциональные связи элементов системы.

ГЛАВА II. Формирование интегрированной системы оценки параметрической надежности по уровню сейсмостойкости для различных типов и классов конструкций сооружений

2.1. Ситуационный подход к оценке эксплуатационной надежности конструкций сооружений.

2.2. Обоснование возможности использования резерва внутреннего потенциала сопротивления.

2.3. Уровень демпфирования как фактор оценки вероятных разрушений при ситуационных итерациях.

2.4. Алгоритм контроля изменений параметров конструкций сооружений в процессе эксплуатации.

ГЛАВА III. Инженерно-техническая обеспеченность методами и средствами эксплуатационного контроля конструкций

3.1. Модельная аппроксимация конструктивной прочности железобетонных конструкций сооружений.

3.2. Разработка тестового подхода к оценке параметров материала, обеспечивающего конструктивную прочность

3.3. Механизм разрушения бетона под нагрузкой. Методическое обоснование применения адеструктивных испытаний в процессе эксплуатации.

3.4. Разработка физической и математической моделей для метода экспертной оценки прочности бетона в конструкциях сооружений комплексным способом.

ГЛАВА IV. Эффективность системы обеспечения параметра надежности конструкций сооружений на примере региона с повышенной сейсмичностью

4.1. Классификация конструкций сооружений по степени восприятия сейсмических воздействий.

4.2. Краткая характеристика исследуемого региона. Некоторые неблагоприятные сочетания особых строительных условий.

4.3. Оценка параметра надежности конструкций сооружений в исследуемом регионе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Надежность конструкций сооружений в районах с повышенной сейсмичностью»

Методологическую основу диссертацииии составляет ситуационный подход к анализу процесса формирования реального уровня надежности и возможных путей его использования в проектировании и эксплуатации. В связи с этим основная цель исследования заключается в разработке эффективной системы мер для практически целесообразного решения проблемы - оценки резерва неразрушимости строительных конструкций и использование его при той или иной форме компенсации экстремальных воздействий, в т.ч. типа сейсмических.

Актуальность проблемы обеспечения надежности конструкций сооружений определяется как сложностью самих сооружений и комплекса воздействий на них, так и продвижением строительства в районы с «особыми» строительными условиями; проектированием объектов в условиях значительной неполноты информации.

Современный уровень строительной механики характеризуется высокой степенью разработки методов расчета конструкций и сооружений в целом, что позволяет правильно назначать их параметры. Однако, нередки случаи выхода таких конструкций за нормируемые предельные состояния при экстремальных нарушениях расчетной ситуации с критическим изменением расчетных условий. Решение этой задачи возможно только при комплексном подходе, адекватном тем особенностям, которые она содержит, а механизм практической реализации теоретических положений и рекомендаций может быть обеспечен в пределах принципов, базирующихся на регулярных оценках параметров результата взаимодействия конструкций сооружения с изменяющимся сочетанием нагрузок и воздействий. Система объективной аналитической оценки (мониторинга) этого процесса должна обладать свойствами, гарантирующими оптимальное использование резерва неразрушимости при постоянном условии недостижения нормируемых предельных состояний.

Значительное число исследований по этой проблеме, для разных видов конструкций и воздействий на них: Н.С.Стрелецкого, И.М.Рабиновича, В.Н.Байкова, О.В.Лужина, В.В.Болотина, В.П.Ильина, В.П.Чиркова, Г.А.Геммерлинга, В.Д.Райзера, Г.А.Гениева, А.М.Масленникова, Ш.И.Минца, Р.С.Санжаровского,

Н.И.Безухова, В.И.Плетнева и др. подтверждает, что расчет конструкций по предельным состояниям - только частный пример решения вопроса о критериях разрушимо-сти сооружений и их безаварийного состояния и для обеспечения ситуационной надежности требуется дополнительная объективная информация, методические подходы к получению и анализу которой также известны в работах А.Р.Ржаницына, С.В.Шестоперова, Н.А.Крылова, П.П.Цулукидзе, A.M.Филонидова, О.Я.Берга, В,Г.Темнова И др.

Предлагаемые в работе методы базируются как на статистической, так и на физической природе запаса прочности (ресурса неразрушимости) впервые сопоставленных

М.Майером и Н. Ф. Хоциаловым, которые исследовались И.И.Голденблатом, А.Н.Поповым, A.A.Гвоздевым, В.А.Балдиным, Б.И.Беляевым, Б. И.Снарскисом, Л. Я.Дривингом, Ю.Д.Суховым, С.А.Тимашевым,

A.П.Пшеничкиным, Т.А.Конторовой, А.Е.Соловьевым,

B.Ю.Каминским, С.М.Крыловым и др.

Для получения необходимой информации о действительной работе конструкций сооружений, оценки ресурса и исследования дискретных прочностных свойств их элементов разработаны и создаются новые методы и средства обследования строительных объектов. Работы, начатые Ю.А.Нилендером, были продолжены отечественными и зарубежными исследователями: О.В.Лужиным,

A.Б.Злочевским, И.В.Защуком, И.С.Вайнштоком, Г.Вейглером, Е.М.Ву, Р.Джонсом, В.А.Волоховым,

B.В.Судаковым, Г.Я.Почтовиком, Э.Полем, И.М.Френкелем, Р.И.Новгородским, А.М.Полищуком, Т.С.Шу, Л.Г.Родэ, А.М.Невилем, Е.Н.Щербаковым, А.И.Кудиновым, Р.О.Красновским, И.А.Горбуновым, Г.Б.Шмаковым, Б.Б.Ужполявичусом, И.Э.Школьником и др.

При конкретизации и рационализации проведенного исследования оно было целенаправленно ограничено областью сейсмических воздействий, как наиболее сложной с точки зрения приведения их к расчетной ситуации.

В условиях необходимости повышения надежности конструкций сооружений, вероятностно подверженных экстремальным, в т.ч. сейсмическим, воздействиям был рассмотрен обширный круг проблем, отразившимся при системном подходе к формированию требуемого уровня надежности, а также предложений по оптимизации отдельных процессов и их элементов. При всем многообразии подходов и трактовок натурных и опытных данных, в целом была подтверждена правомерность основных положений, отмеченных в публикациях Я.М.Айзенберга, Н.Ньюмарка, Э.Розенблюэта, И.И.Голденблата, H.A.Николаенко, H. JI.Корчинского, C.B.Полякова, А.И.Мартемьянова, Ш.Г.Напетваридзе, В.П.Солоненко, О.В.Павлова, В.М.Кочеткова, Я.Б.Зельдовича, М.А.Садовского, Л.Эстева, С.И.Голенецкого, Дж.Эйби, H.Ньюмарка, Sh.Okamoto, N.Mononobe, С.Tsuboi, R.V.Whitman и др. При этом выявлены весьма нетривиальные закономерности, в т.ч. факт модульности в периодичности сильных землетрясений, что послужило основой в установлении параметра скважности в системе ситуационного мониторинга.

В представляемом исследовании использованы также результаты анализа последствий катастроф по данным А.Н.Шкинева, Ф.Д.Дмитриева, А.М.Титова, Б.И.Беляева, М.М.Сахновского, В.С.Корниенко, М.Н.Лащенко и др.

Главные направления развития теории надежности и ее практического использования отражены в постановлениях Госстроя России, рекомендациях Международных, Федеральных и региональных конференций и семинаров. При их определяющем значении, настоящее исследование является дальнейшим развитием основных принципов обеспечения надежности конструкций сооружений с прямой ориентацией на конкретные региональные ситуации. В этой связи представляемая работа является, прежде всего, интеграцией собственных исследовании автора, а также обобщающей известные результаты НИР с ориентацией на разработку нового направления, связанного с обеспечением надежности и экономичности проектируемых и существующих конструкций и сооружений, подкрепленной методологически единой сквозной системой оценки несущей способности объекта. Достижение результата осуществляется в режиме последовательного итерационного процесса с использованием методологических концепций, разработанных комбинированных методов и алгоритмов по эффективному использованию фактического резерва неразрушимости конструкций сооружений, сформировавшегося к данному моменту и объективно учитываемого при обеспечении необходимого уровня надежности, в т.ч. в условиях, выходящих за пределы расчетной ситуации.

Таким образом, целью исследования, посвященного решению комплексной научной проблемы, явилась разработка элементов системы параметрического мониторинга состояния конструкций сооружений и обеспечения на этой основе необходимого уровня их ситуационной надежности для районов с повышенной сейсмичностью. Достижение поставленной цели определяется следующими направлениями исследования:

- разработка структуры и отдельных элементов системы параметрического мониторинга на основе адеструктив-ного тестового контроля критических мест и сечений;

- обоснование общего положения по установлению скважности итерационного процесса в системе оценки режимного состояния конструкций сооружений при определении их ситуационной надежности;

- разработка физической модели конструктивного бетона и ее математической аппроксимации для введения в комплексный метод экспертного контроля прочности и трещиностойкости по коррелирующим акустическим параметрам;

- осуществление классификации конструкций сооружений по степени восприятия ими сейсмических воздействий и на этой основе структуризация анализа уровня сейсмостойкости различных их типов;

- разработка тестовых параметров и регламента их использования для оценки при оптимизации по ситуационно измеренным параметрам уровня сейсмостойкости конструкций и сооружений;

- обоснование тест-функции параметрической оценки железобетонных конструкций в процессе их эксплуатации на основе моделирующей аппроксимации их конструктивной прочности;

Структура работы и логика её основных разделов определены целью исследования и отражают использованную методологию системности. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, выводов и предложений, списка литературы и приложений.

Во введении подчеркивается актуальность научной проблемы и дается общая характеристика результативности проведенного исследования и полученных выводов В первой главе «Системность долговременного контроля (мониторинга) эксплуатационного состояния строительных конструкций» с учетом общей теории ресурса неразрушимости обосновываются основные принципы функционирования системы обеспечения надежности строительных конструкций сооружений в процессе эксплуатации. На основе анализа инженерно-технических и сейсмологических предпосылок устанавливается скважность итерационного процесса в системе оценки режимного состояния конструкций сооружений при установлении их ситуационной надежности для районов с повышенной сейсмичностью.

Во второй главе «Формирование интегрированной системы оценки параметрической надежности по уровню сейсмостойкости для различных типов и классов конструкций сооружений» разрабатывается ситуационный подход к оценке надежности, а также критерии вероятных разрушений прогнозируемых при ситуационных итерациях в системе объективного мониторинга на основе тест-функций и реализованных параметров сейсмореализаций.

В третьей главе «Инженерно-техническая обеспеченность методами и средствами эксплуатационного контроля конструкций» представляется разработанный комплексный метод экспертной оценки прочности бетона в конструкциях сооружений.

В четвертой главе «Эффективность системы обеспечения параметра надежности конструкций сооружений на примере региона с повышенной сейсмичностью» предложена классификация конструкций сооружений по степени восприятия сейсмических воздействий и пример оценки ряда сооружений по предлагаемой системе ситуационных коэффициентов, рассчитываемых по результатам модельной аппроксимации конструктивной прочности.

В приложениях представлены сведения о практическом использовании результатов исследования, данные экспериментов, другие вспомогательные материалы и обоснования, а также данные по расчету экономической эффективности при внедрении.

К числу ранее не исследованных вопросов, определяющих новизну представленной работы, относятся следующие :

1.На основе использования методологии строительной механики, инженерной сейсмологии, теории и испытания сооружений осуществлено теоретическое обобщение исследований по влиянию на надежность конструкций сооружений комплекса факторов, отличающихся сложным взаимодействием во времени и не вполне -коррелирующих с создающимся по отдельным элементам и параметрам резерва неразрушимости.

2. Разработано новое научное направление по обеспечению надежности и экономичности проектируемых и существующих конструкций и сооружений, которое явилось основой для единой сквозной методики оценки несущей способности объекта;

3.Разработано методологическое и инженерно-техническое обоснование по внедрению элементов системы долговременного контроля эксплуатационного состояния строительных конструкций сооружений. Полученный результат включает основные принципы функционирования системы и обоснование скважности итерационного процесса для оценки режимного состояния конструкций сооружений при установлении их ситуационной надежности;

4. Для применения в предлагаемой системе разработана физическая модель конструктивного бетона и ее математическая аппроксимация в составе комплексного метода экспертного контроля прочности и трещиностой-кости по коррелирующим акустическим параметрам;

5.Разработана схема классификации конструкций сооружений по степени восприятия ими сейсмических воздействий и на этой основе - анализ уровня сейсмостойкости различных их типов по рассчитываемым ситуационным коэффициентам, характеризующим конструктивную прочность и несущую способность сооружения в целом. Обоснован критерий оценки вероятных разрушений на основе тест-функций и реализованных параметров сейсмических воздействий, прогнозируемых при ситуационных макроитерациях в системе объективного мониторинга.

Практическое значение работы определяется ее направленностью на создание научной основы для решения актуальной научной и технической проблемы - обеспечения надежности конструкций сооружений при неблагоприятном сочетании природно-климатических и «особых» строительных условий.

Положения проведенного исследования изложены в монографиях: «Обеспечение надежности конструкций сооружений в районах Байкало-Амурской магистрали с повышенной сейсмичностью» (1982,-100с.) и « Полиуровневая система ситуационной надежности конструкций сооружений при повышенной сейсмичности» {1999.-180с.}, в 35 печатных работах.

Результаты представлялись и обсуждались на Всесоюзных конференциях и семинарах (Москва 1979, 1983, Якутск 1979, Куйбышев 1978, 1981. 1985, Ташкент 1980, Благовещенск 1979, Улан-Удэ 1984),на семинаре по теме диссертации (ЛИСИ,1985 под рук. проф. Масленникова A.M.), на секции N8 неразруш. исп. бетона и железобетон. Совета по коорд. НИР в обл. бет. и железобет. Госстроя СССР (Донецк 1975), на Научном Совете АН СССР по проблемам БАМ (Москва 1980), секции «Надежность» при научн.-коорд. совете по строительной механике, теории сооруж., сейсмостойкости Госстроя СССР, комиссии «Надежность железобетонных конструкций» при секции теории железобет., головном совете по надежности констр. Минвуза РСФСР (Куйбышев 1985), специализир. семинаре ЦНИИСК по представленной автором разработке (под рук. проф. Райзера В.Д., Москва 1985), на региональных и областных конференциях и семинарах (Иркутск 1978-1986, Ангарск 1979, Братск 1980,1982), международной конф. «Надежность строительных элементов и систем» (Самара, 1997), компл. семинар по теме дисс. (СпбГАСУ, 1999) и др.

Строительное проектирование конструкций сооружений, базируясь на соответствующих положениях СНиПов и ГОСТов, отражает современный им уровень знаний о работе конструкций и о предполагаемых на них воздействиях. Однако, поскольку срок эксплуатации сооружений значительно превышает срок действия отдельных положений СНиП; также может измениться сочетание и уровень нагрузок и воздействий, что нельзя вполне учесть при проектировании, то возникает настоятельная необходимость периодического контроля соответствия реализуемой модели «нагрузки и воздействия - внутренний потенциал сопротивления конструкций сооружений».

К примеру, по действовавшим до 1982 г. СНиП II-А. 12-69* «Строительство в сейсмических районах. Нормы проектирования» зона строительства исследуемого региона предполагалась практически асейсмической. С 1 ноября 1980 г. постановлением Госстроя N116 были введены дополнения и изменения, в результате которых дополнительный список населенных пунктов, имеющих теперь исходный балл уже 6-9 и более, составил цифру 179. В 16 пунктах исходный балл был скорректирован, в сторону увеличения.

Поскольку точность границ районирования - 50 км (карта СР-78), то вполне реально дальнейшее появление, в период эксплуатации сооружений, экстремальных воздействий, не учтенных нормативами, действовавшими на момент проектирования и строительства. К примеру, 50 лет назад не могли быть рассчитаны на нагрузки от взрывов большой мощности (в т.ч. термоядерных); во многих районах России и за рубежом о возможности сильных землетрясений стало известно только после того, как они произошли и т.д. Например, землетрясение в Таншане (КНР, 1976, 7,8 балла по шкале Рихтера) [168] значительно превысило предполагаемую величину (по СНиП - 6 баллов) и привело к значительным жертвам (около 0,8 млн. чел.), полностью разрушено 98% жилых и 90% промышленных зданий. В подтверждение этого положения Госстроем {письмо № ДП-2218-1 от 25.04.83.) было принято дополнение к приложению N1 СНиП 11-7-81* по сейсмичности района строительства объектов, расположенных на трассе БАМ. Список, подготовленный ИЗК СО АН России и согласованный с ИФЗ АН России, содержит 67 районов в Иркутской, Читинской, Амурской областях, Бурятской и Якутской АССР, Хабаровского края.

Многие районы представленного региона, характеризующиеся повышенной сейсмичностью, осложнены геокриологией. В данном случае следует учитывать то, что при строительстве по 1 принципу (с сохранением вечной мерзлоты) исходный балл в расчетах понижается на 1 (СНиП 11-7-81*), а при строительстве по II принципу (с оттаиванием) увеличивается на ту же величину. Исследование последствий землетрясений в регионе показало во многих случаях выделение по трещинам и разломам термальных вод, в результате воздействия которых многолетне-мерзлые породы могут быстро деградировать и сооружение, по данным микросейсморайонирования, оказывается под воздействием расчетной сейсмической нагрузки на 2 балла больше, рассчитанной ранее.

Ситуационный подход к оценке эксплуатационной надежности конструкций сооружений позволяет наметить технически рациональные пути решения задачи обеспечения ресурса неразрушимости при экстремальном воздействии динамических нагрузок, не учитываемых при проектировании. При этом необходимо иметь в виду следующее:

1. Согласно СНиП сооружение, выполненное качественно, нормально противостоит сейсмическим нагрузкам до б баллов.

2. Проведенный комплексный анализ показывает, что воздействия типа сейсмических не всегда проявляются в наиболее напряженных сечениях конструкций и могут вызывать изменение расчетной модели (схе- ( мы) сооружения.

3. Возможна полная или частичная компенсация сейсмических нагрузок по данным оценки действительного СОСТОЯНИЯ конструкций (переход ОТ к Яфш.) с обеспечением по отдельным параметрам коэффициенводятся практические расчеты, применен дополнительный коэффициент условий работы - ткручитывающий некоторые особенности естественных сейсмических воздействий, в т.ч. их ожидаемую повторяемость.

За исключением зон активных разломов (категория I; вероятность нормативной интенсивности за ближайшие 50 лет - 0,5) этот коэффициент определен для категории 2 (вероятность - 0,05) и поэтому может дать снижение расчетного уровня сопротивляемости конструкции при взрыве зарядов большой мощности по сравнению с землетрясением эквивалентной энергии. В связи с этим его величина для этого частного случая не должна быть более 1,0.

Принятое в практике сейсмостойкого строительства использование спектров реакций сейсмических воздействий при расчетах от взрыва зарядов большой мощности оценку сейсмостойкости конструкций необходимо производить с уточнением в период Мп (§1.4) степени влияния спектров инициированных землетрясений (рис.В.1.), которые в зависимости от расстояния—Л будут иметь соответствующее смещение периода основного тона колебаний (7\, ) • ПРИ этом частота собственных

Оти /пих ¿max колебаний является основной величиной при оценке неразрушимости конструкций сооружения. тов, учитывающих сейсмичность больше на 1-2 и более баллов.

То есть, прежде всего, должны быть использованы резервы сопротивляемости конструкций и только в отдельных случаях, при перерасчетах, некоторые узлы будут усиливаться.

В «особый» период экстремальным нагрузкам типа сейсмических могут быть подвержены сооружения в зоне влияния взрыва зарядов большой мощности, в т.ч. ядерных . Количество энергии, выделяющееся при ядерном взрыве, сопоставимо с энергией землетрясения средней силы. Энергия взрыва мегатонной бомбы составляет примерно 5*1О22 эрг. Для того, чтобы получить энергию, соответствующую энергии землетрясения с М=7.3 потребуется заряд примерно в 50 мегатонн.

Сейсмический эффект от взрыва может быть сравнен с землетрясением, если известен ТНТ эквивалент

А£=0,67^1+К±0,3. М-магнитуда. /-энергия взрыва, КТ. К-константа). Предлагаемая комплексная схема пересчетов приведена в приложении №1.

Решением задачи использования резерва неразрушимости (реализованного в натуре ресурса), на основе ситуационного подхода к оценке эксплуатационной надежности, определяется степень возможных разрушений или состав и объем регламентных работ по необходимому уровню реконструкции тех узлов, ресурс которых меньше полученного перерасчетом.

При этом, однако, следует иметь в виду, что в редакции СниП 11-7-81*, с использованием которого про

Рис.В.1. Спектры реакций сейсмических воздействий от взрыва и от инициированных землетрясений § в период Ми, £ - спектр реакции от взрыва (ТНТ 20КТ- 20МТ), - спектр инициированного землетрясения, £с - спектр собственных колебаний сооружения, , 7\ои ~ период основного тона колебаний сооружения после первого, второго и третьего воздействия.

В настоящее время взрывы зарядов большой мощности могут быть произведены в непосредственной близости от объекта и преобладающий период спектра сейсмического воздействия будет находиться в высокочастотной части, во многих случаях не вызывая разрушений структурных ^ конструкций сооружений (Твхшк^Тк^' Однако в результа- ( те инициирования в Байкальской рифтовой зоне земле- )/ трясений, период основного тона каждого последующего / I сейсмического воздействия будет смещаться В НИЗКО- ' частотную область (Ти ~Т• -Т\- из-за увеличения эпи- !

Отлл /имя * так I центрального расстояния - Д , с повышением вероятно-} сти совпадения Т. с Т. и возможным, вследствие этол 1 к го, разрушением конструкций (рис.В.2 ).

Таким образом, эффективность первичного взрыва может возрастать в несколько раз (для районов с повышенной сейсмичностью в период Мц) .

Р1 N О

Рис.В.2. Диаграмма взаимодействия конструкций сооружений с сейсмической нагрузкой, д^-снижение несущей способности от взрыва заряда, д^-снижение от инициированного в период Мц первого сейсмического воздействия и д^ ~ от второго, №нормативный уровень нагрузок на конструкцию.

ЬА Ь.Г

В общем случае, при оценке уровня разрушений от взрывов в периоды Мц, следует прогнозировать его на большую величину от единичного заряда, нежели от нескольких общей эквивалентной мощности.

Разработка путей решения проблемы обеспечения необходимого уровня эксплуатационной надежности конструкций сооружений базируется на учете реального, на данный момент, сочетания нагрузок и воздействий и измеренных неразрушающими методами основных параметров конструкций, ответственных за соответствующие характеристики в рамках первой или второй группы предельных состояний.

Проблемы сейсмостойкого строительства в настоящее время определяются как условиями неопределенности, так и неполноты исходной сейсмологической информации 4 и сведений о действительной работе конструкций при сильных землетрясениях. Исходя из этого приобретает большое значение фактор соответствия характеристик конструкций действующему сочетанию условий работы и реальной способности сооружения противостоять нагрузкам, в том числе сейсмических. При этом решение конкретной проблемы - получение достоверной оценки надежности конструкций сооружений должно производиться по схеме, близкой следующей:

- осуществление диагноза ситуации для определения основных параметров, формирующих показатель надежности с выбором приемлемых методов контроля;

- выделение характеристик ситуации и отдельных факторов, которые имеют определяющее значение на конечный результат оценки надежности при данном сочетании свойств конструкций с нагрузками и воздействиями;

- оценка каждой альтернативы (усиление конструкций или снижение нагрузок) и определение, которая из них по технико-экономическим показателям соответствует требованиям ситуация.

Ситуационный подход предполагает попытку сопоставить и указать конкретное состояние конструкций сооружения и типовые решения, которые в принципе должны этим состояниям соответствовать. Возможные вариации (отклонения) компенсируются определенной величиной коэффициентов запаса, поэтому, чем больше степень универсализации, тем больше требуемая величина коэффициентов безопасности, тем меньше эффективность ис пользования региональных особенностей района строительства и свойств технологического процесса конкретного производства.

При ситуационном подходе к оценке надежности строительных конструкций сооружений на этапе конструирования и проектирования с известной степенью приближения устанавливается взаимосвязь между нагрузками и воздействиями с одной стороны и физико-механическими характеристиками с другой. В дальнейшем при периодических освидетельствованиях эксплуатируемого сооружения устанавливается результат запрогнозированного воздействия внешних и внутренних факторов и решается задача о способе поддержания качества в требуемых пределах.

В рамках ситуационного подхода должны быть выделены контролируемые и неконтролируемые переменные, а также количественно определены взаимосвязи между объективными единичными характеристиками конструкций сооружений и действующим комплексом нагрузок и воздействий. Наиболее достоверно эти взаимосвязи или их результат могут быть выявлены в процессе эксплуатации, когда элементы сооружения уже имеют свой индивидуальный уровень дефектности и установившийся реальный комплекс воздействий. Здесь при установлении надежности конструкций, находящихся в длительной эксплуатации, значительный интерес представляют физико-механические характеристики, обладающие изменчивостью во времени. С учетом этого, условие недопущения предельного состояния запишется в виде . В данной работе подтверждение данной .зависимости рассматривается на примере железобетонных конструкций.

Обосновываемая система долговременного контроля, предназначена для получения более достоверных выводов о характере и величине ресурса неразрушимости конструкций, которые могут лечь в основу как для оценки возможных разрушений, так и для вариантов усиления отдельных элементов. Измеренные значения параметров, определяющих устойчивость сооружения от реального сочетания нагрузок и воздействий, анализируются с использованием действующих программ на ЭВМ по приводимому алгоритму. На основании анализа уточняется способность конструкций противостоять нагрузкам, не выходя за пределы первой группы предельных состояний, т.е. где - внутренний потенциал сопротивления конструкций, характеризующий ее способность противостоять тем или иным внешним воздействиям, ДЩ -внешнее воздействие.

До проведения экспериментальных исследований резерв надежности неопределенней и в общем случае имеет следующую структуру:

- резерв физической прочности материалов в расчетных сечениях,

- резерв конструктивной прочности, связанный с перераспределением напряжений в результате изменения расчетной схемы,

- временный резерв физической и конструктивной прочности, действующий до момента экстремального воздействия, исчерпываемый им по отдельным параметрам и восстанавливаемый последующим ремонтом.

Таким образом, формирование единой сквозной системы обеспечения надежности, кроме снижения риска возникновения кризисных ситуаций, позволяет решать еще ряд задач по снижению материалоемкости и повышению качества конструкций сооружений.

Существенно важным фактором оптимального мониторинга является периодичность (скважность) контрольных операций. Сроки специализированного освидетель ствова-ния целесообразно совмещать с плановопредупредительным ремонтом, время проведения которого ориентировочно можно установить, исходя из «Положения о проведении ППР производственных зданий и сооружений» Госстроя России. Однако согласно пл.1.7 Положения отмеченные межремонтные сроки не распространяются на районы с «особыми» строительными условиями. Поэтому для районов с повышенной сейсмичностью за основу должен быть взят прогноз и характер сейсмического воздействия.

Статистический анализ сейсмических условий по зонам, находящимся на территории России ввиду неполноты требуемой информации не смог дать достаточного числа объективных данных для подтверждения выдвинутых автором гипотез. В свою очередь, другие сейсмоактивные районы земли должны, по-видимому, обладать рядом общих черт, в том числе по проявлению «спусковых» механизмов, объективное наличие которых предполагается в ряде исследований, проведенных в России и за рубежом.

Для решения, в целом дискуссионной проблемы, был осуществлен статистический анализ землетрясений по другим сейсмоактивным регионам СНГ, Китая, Японии, Югославии, Турции, Новой Зеландии, Центральной Америки. Полученный результат выразился в установлении свойства кратности в периодичности сильных землетрясений одиннадцатилетнему модулю (Мц) • Из проведенного анализа также установлено, что в большинстве случаев - 50%, вероятно отрицательное отклонение (преимущественно на один год) и, примерно, равное -27,5 и 22,5% соответственно плюсовое и нулевое, т.е. последний перед землетрясением модуль близок к 10 годам.

Интеграция элементно моделируемых параметров конструкций сооружений для расчета уровня ситуационной надежности предполагает комплексное обоснование не только приводимых теоретических основ, но и методологического механизма совмещения на контакте системы нагрузок и воздействий с реализованным потенциалом несущей способности конструкции. Решение проблемы обеспечения необходимого уровня надежности конструкций сооружений базируется на учете реального, на данный расчетный момент, сочетания нагрузок и воздействий и измеренных адеструктивными методами основных параметров, ответственных за соответствующие характеристики конструкций в рамках первой или второй группы предельных состояний.

Допустим, в начальный период 0-/ь установлена действующая нагрузка в период ((¡-¿г)^ и в период (¡2-1л)-(рис.ВЗ.) . Здесь •■•» межконтрольные промежутки времени, по истечении которых осуществляется освидетельствование. I | ' ' I т III]]|' >1

Рис. В1. График режима функционирования системы

По точкам графика, полученным обработкой результатов неразрушающего контроля, строится линия К. При этом уменьшение гарантий надежности до минимума (время 1р\) дает нам первую критическую точку, определяющую необходимость реконструкции или снижения внешней нагрузки.

В процессе эксплуатации сооружения (конструкции) подобная ситуация возникает неоднократно до того, как восстановление станет нецелесообразным.

Таким образом, используя модели и другие компьютеризированные методы исследования качества, представляется возможность реально установить сроки реконструкции, необходимого для поддержания заданного уровня надежности. Кроме того, предлагаемое нами разделение реконструктивных периодов {0-гр1),$рНр2),., Ор-Нл) на п >2 частей (О - (¡к^к^,., с оценкой по фактическим параметрам, получаемым при использовании объективного контроля в момент (к , дают возможность сделать прогноз надежности более достоверным Следствием этого может быть повышение экономичности системы. Это положение подтверждается рядом осуществленных исследований, в том числе выполненных автором на производствах объединения Химпром.

Естественно, что в процессе жизни системы деструк-ционные процессы могут иметь место неоднократно. При этом графически она будет соответствовать изображению на рис.ВЗ., где линия И-А отражает прогрессирующее разрушение элементов, а период зависит от гарантированной величины ресурса неразрушимости.

Таким образом, в эксплуатируемой системе, а также, в равной мере, и при приемочном контроле вновь вводимой, необходимые данные с достаточной степенью достоверности могут быть получены только с помощью экспериментальных методов исследования. Эти методы эффективны и тогда, когда теоретические модели оказываются недостаточно близкими к натуре. В этом случае такого плана исследования могут быть завершающим этапом проверки всех принятых в расчетах предпосылок.

В связи с влиянием большого числа факторов на величины, характеризующие способность системы противостоять в процессе эксплуатации различным воздействиям, дать их количественную оценку на стадии проектирования можно только с некоторой вероятностью, которая устанавливается действующей системой норм и правил.

На основе данных эксплуатации различных инженерных систем предлагается при назначении нормативных коэффициентов для получения начальной надежности исходить ИЗ ее соотношения С конечной надежностью (Но—>На). В этом случае мы также вплоть до окончания эксплуатации системы будем иметь дополнительный избыточный запас потенциала сопротивления проектным нагрузкам и воздействиям. Кроме того, всегда следует иметь в виду, что отдельные параметры в различной мере (при одном и том же коэффициенте изменчивости) влияют на надежность и, в известной мере, избыточность одних может компенсировать отрицательное уклонение значений потенциала сопротивления других.

Для технологической системы, по предложению Н.А.Крылова, при оценке ресурса следует рассматривать резерв потенциала сопротивления из сопоставления величин физической (Иф), расчетной (Др), параметрической (Яп) и нормативной (Кн)величин, которые формируют соответствующий уровень надежности (Н] > Нг > Нз > Н4), где Н4 - нормативная величина по СНиП. При этом резерв, измеренный в любой период эксплуатации сооружения, характеризуется неравенством 11изм.>Кн> поскольку величина Яизм. вероятнее всего близка К Кф. Если элементы системы включены в действующую систему долговременного регулярного контроля параметров, определяющих несущую способность элементов, то в этом случае Яизм^Яф, и полученный в результате этой операции ее резерв может использоваться для оптимизационных перерасчетов. В случае, когда система долговременного контроля вводится через некоторое время после начала эксплуатации сооружения, то переход от Ян к Яф осуществляется поэтапно (рис.В4).

В данном случае использование резерва (Ииии.-Лф) -начинается с момента с последующей корректировкой в периоды *кфг >--<>*кфя со скважностью контроля - М. Математической интерпретацией этого последующего процесса может служить кумулятивная модель отказа, которая учитывает монотонное изменение (ухудшение) параметров системы, происходящее в процессе ее эксплуатации, в результате взаимодействия с окружающей средой, а также из-за внутренних процессов, приводящих к деструкции ее элементов.

Рис. В2 . График перехода от Ян к Иф, Г „^-переходный период включения в СДК.

- начало включения в систему = *кр~ пМ > рДе Л^сопэг, и=1,2, 3,.

Допустимой областью, для системы, здесь будет являться выпуклое тело в п - мерном евклидовом пространстве при ограничении по времени

Согласно линейной модели накопления усталостных повреждений условие разрушения = Здесь число циклов нагружения в условиях эксплуатации с характерным параметром нагрузки SJ, (например, воздействиями типа сейсмических), Ы^)- предельное число повреждающих циклов или факторов, принятых в расчетах при проектировании конструкции. Принятое условие соответствует использованию меры повреждения - равной нулю для неповрежденного элемента и единице для разрушенного . я I г г г г I

Основное свойство кумулятивной модели здесь определится условием [Я )]"' ^ согласно которому вектор качества системы квазимонотонно приближается к границе допустимой области так, что вероятность его выхода из допустимой области на любом отрезке ^ -(¡¡ф совпадает с вероятностью его выхода из этой области в момент .

Данная схема может быть использована и для прогнозирования состояния элементов системы при последовательных экстремальных воздействиях, с периодом между ними д/< - , с целью учета величины реального резерва неразрушимости в экономико-оптимизационных расчетах общей системы обеспечения надежности.

Обобщая представленные соображения и полагая, что фактическая величина вероятности недостижения предельного состояния, объективно более расчетной, можно записать резерв внутреннего потенциала сопротивления конструкции, по результатам измерения конструктивной прочности, как

А** = тТ ~ГПя + 2(о> ~ 0> рис В5.) при заданной надежности Н. В случае, когда уточняющим измерениям подвергается и нагрузка 8, то общий резерв неразрушимости будет дч^д^+д^.

Р№

1кП

Р№ к / \

Щг М» я

РисВ.5. График плотности распределения вероятностей функций Я" и Л"*".

Вполне естественно, что в некоторые моменты контроля состояния конструкций сооружений величина ЛЯ может получиться отрицательной. В этом случае конструкция подвергается перерасчету, на основе действительных (измеренных) ее параметров, для определения уровня возможной взаимокомпенсации слагающих несущей способности или ремонта, восстанавливающего требуемый уровень надежности.

Существующие теории прочности, описывающие процессы деформирования и разрушения под нагрузкой рассматривают только отдельные блоки общей системы формирования несущей способности конструкций и обеспечения их надежности в процессе эксплуатации. Предлагается схема объединения теорий, описывающих разрушение, которая является только одной из возможных схем представления механизма разрушения строительной конструкции под нагрузкой. Она не содержит описания переходных процессов из-за недостаточной информативности процесса реализации расчетов в конструкцию и это не всегда позволяет расчетным путем установить оптимальный резерв неразрушимости сооружения ) . При этом всегда возможны случаи, когда реальный уровень ресурса неразрушимости, обеспеченный на одном из этапов формирования конечной строительной продукции, мог бы гарантировать заданную надежность на всех остальных. Достоверно оценить это в настоящее время возможно только по результатам инструментального обследования в рамках мониторинга на основе адеструктивных методов испытаний.

Выбор метода или их комплекса для решения задач оценки действительного ресурса неразрушимости конструкций сооружений зависит от параметров контролируемого объекта, условий его обследования, а также уровня формирования резерва: материал, конструкция, сооружение. Методический подход определяется также и стадией строительства: изготовление, монтаж, эксплуатация. На надежность контроля оказывает влияние факт наличия или отсутствия контрольных операций на предшествующих стадиях.

Общий резерв неразрушимости для этапов, отличающихся коэффициентами относительной важности

У/, \ е 1,п. Величины У{ образуют п-мерный вектор У = (Г/, . . Уп), определяющий шкалу важностей. Искомое распределение резерва, может быть представлено 11-мерным вектором X = (X), Х2, • - где Хх - величина

часть Ля) , выделенная на ¡-й этап.

Компоненты вектора X подчинены ограничениям: п

2-Х -Ял м

Каждый этап формирования потенциала внутреннего сопротивления конструкции сооружения можно оценить уровнем потребности в резерве N¡1, который является величиной, обратной техническому и технологическому совершенству производства, качеству исходных материалов и т.д. Распределение по этапам здесь может быть представлено и-мерным вектором

У= (уЬ У2. > Уп), N¡1, где ^-уровень потребности в резерве на *-ом этапе.

Каждый из параметров, входящий в группу у может компенсироваться выделяющимся резервом неразрушимости для ¡-го этапа формирования с вероятностью рь 1 € 1,п. Вероятности р( образуют л-мерный вектор вероятностей погашения потребности Р=(Р],Р2,.,Рп). Поскольку при проектировании распределение резерва по этапам осуществляется прогнозно, то вероятность совпадения - а>1 г ¡е 1,п. Величины ОД образуют И - мерный вектор IV ~ (Ш|, со2, • • •> ®л) условных вероятностей. При проектировании предполагается, что векторы У,У,Р,}¥ должны быть полностью известны, поскольку в противном случае принцип компенсации может быть нарушен, что может привести к аварийным ситуациям. Например, обрушение 9-этажного жилого дома в г.Целиноград (март 1988 г.) и др.

Исход рассматриваемой операции распределения является случайным, так как каждая конкретная стратегия X приводит к множеству возможных исходов. При этом вероятность удовлетворения потребности в запасе потенциала внутреннего сопротивления ¿-го этапа обеспечиваемой величиной х. и уровнем потребности у , приближенно аппроксимируется выражением, полученным для идентичных условий Е.С.Вентцелем.

X, Показателем эффективности в данной ситуации будет обеспечение нормативной надежности при Лд —шш, а критерий оптимальности опре

Здесь, следовательно, должна решаться задача определения оптимального вектора распределения X, минимизирующего величину Яд. Оптимальный вектор распределения X найдется из условия где Ох - область допустимых значений вектора X\ определяемая соответствующими условиями.

В настоящее время при строительном проектировании осуществляется принцип "искусственного сведения к детерминированной схеме", т.е. вероятностная картина формирования потенциала внутреннего сопротивления приближенно заменяется системой коэффициентов, которая приводит к росту их величины с одной стороны и не устраняет полностью возможности проявления негативных отклонений с другой.

Реализация оценок этих условий в примере для железобетонных конструкций может быть осуществлена применением адеструктивных испытаний в составе:

- теста на физическую прочность бетона и его трещи-ностойкость,

- теста на сцепление арматуры с бетоном,

- теста на величину защитного слоя бетона и диаметра арматурных стержней,

- измерения действительных геометрических размеров. делится выражением У, V, Ж, Р) = пип (X, У, К Ж, Р),

Предлагаемая композиция тестов совмещается для расчетов на ЭВМ с модельно аппроксимируемой конструктивной прочностью по моделируемым параметрам.

Диагностируемыми параметрами являются действительные геометрические размеры и соотношения, а также прочностные характеристики элементов:

Я^АК'

Здесь ^ и ^ площадь сечения соответственно арматуры и бетона, и ^-прочность арматуры и бетона.

Интегральная оценка несущей способности опасного сечения (система его параметров я'-д"' характеризуется одномерностью пространства признаков и при возможной взаимокомпенсации имеет два состояния: £)- исправное и р- требующее ремонта. Правило решения состоит в следующем: при х>;Со при ж<Хо д.еА

В зависимости от факторов, входящих в систему распределение х для исправного и требующего ремонта состояния могут пересекаться (рис.Вб).

Рис.Вб. Статистические

3>2 -Ггх/тл хгк распределения плотности вероятности диагностического параметра х для состояний д И .

У г Х„

Согласно технических нормативов такая конструкция бракуется, поскольку невозможно выбрать значение Хо> при котором правило решения не давало бы ошибочных решений.

Решение данной диагностической задачи может быть осуществлено по одному из следующих вариантов:

- выбор оптимальной величины исходя из уровня экономически целесообразного риска (методы минимального риска, минимакса, Неймана - Пирсона и т. д.) ;

- переход к оценке конструкции сооружения по измеренным на натуре параметрам, с уменьшением на этой основе величины дисперсии;

- дифференциальная оценка элементов и сечений конструкции по условиям д'-д"' как многомерной случайной величины.

В общем случае вероятность состояний конструкций в момент времени XtJf)' отсчитываемый от предшествующей л-1) проверки не зависит от частоты контроля при п—>оо. Для контроля с ПОСТОЯННЫМ периодом (Т -Г) =д/ = const соответствующие вероятности СОСТОЯНИЙ p^tl p2(t) и p(t) можно определить из приводимых в диссертации зависимостей.

Если известна цена возможного ремонта (усиления) конструкции С21, цена контроля Си и цена правильного решения Сц<0, то величина риска (рис.Вб) запишется ( \ Хо z =CnPt jffrdx +С.Р, \f тг dx +

С»РгЦ~ dx ИСгсЛ^тг

-и \LJi) \L>i

Учитывая очевидные равенства dx '

A—dx=* И J/f—' dx получаем г =СпРі + СгіРг+ І

СпРГ X а.

-(СИ-С„>А/Щ сіх

Поскольку два первых слагаемых постоянные, то зависимость 2 от Хо определяется величиной интеграла.

При малых х подинтегральное выражение отрицательно [распределение /(*/)Лежит правее^*/, при больших х Г)\ / £)г оно положительно.

Для выбора Хо' соответствующего 2 та > слеДУет чать интегрирование с сечения х=Хо> в котором подинтегральное значение положительно при Изменение знака подинтегрального выражения произойдет в сечении Хо, причем р) (С,-Сп)л А Хо/ ] СиР\ ш или

После преобразований окончательно получено: і„ Рг , і (Сгі ~ С, і)

Хо'

---— ІП-^Г + ІП-^г

Л\ Л-2 при правиле решения х >Хо х е £),; и х <яв X Є А

Дискретная оценка несущей способности сечений железобетонной конструкции по каждому из условий конструктивной прочности предполагает статистическое решение многомерного распределения. Состояние системы (Л'-^"') характеризуется здесь вектором

X ~ {хі»ЛС2 ЛГз' Х4} *

Статистическое распределение диагностических параметров (к'-]1'у) ДЛЯ СОСТОЯНИЯ } X} ' з

При статистической независимости этих параметров V д

Аналогично плотность распределения диагностических параметров для состояния *

Правило решения принимается следующим:

6ж.' то *еД; хеГ,'*0 Х€ А *

То есть, если точка, соответствующая вектору х находится в области цг , то конструкция находится в состоянии ¡у , и аналогично для области цг .

Если дисперсия для состояний ^ и одинакова, то правило решения упрощается, т.е.: при

Х<(1) Х/(2) 1 I Л ,1. С| С|

1пя ~сГ хе £), при

21 Х/(1) + Х/(2) X/ 1 хеГК

Исходя из этого следует, что в данном случае наиболее важна разность между отдельным значением параметра и средним значением. Это положение необходимо учитывать при разработке инженерно-технического и методического обеспечения системы контроля и принимать во внимание, прежде всего, изменение параметра, а не его абсолютную величину. Из полученной зависимости также ясно, что если средние значения параметров для двух состояний {jyt и £)г) совпадают, то соответствующая координата не влияет на классификацию.

Все это при условии, что const' поэтому правило решения может быть эффективно реализовано только в системе долговременного регулярного контроля в процессе эксплуатации. Данный подход к обеспечению надежности конструкций сооружений отличается минимальностью экономического риска возникновения необходимости ремонта, в сравнении со значительной экономией ресурсов на изготовление и эксплуатацию неконтролируемых конструкций, содержащих объективно избыточный уровень потенциала внутреннего сопротивления, вероятность реализации которого (из правила дг±3<т ^ всего 0,00135.

Например, для бетона в железобетонных конструкциях нормативные и расчетные значения определяются величиной более, чем в 2 раза меньшей реализуемой в натуре. Резерв неразрушимости в данной ситуации, при принятии за £ величины измеренных параметров конструкции, а за jr) их уровень, необходимый для компенсации внешних нагрузок и воздействий, при сохранении нормативной величины надежности, составляет:

ЬЛя = Х1~Хг +Z fcr2-<Ti)' где 2, ~число стандартов, которое при оптимизации в пределах экономической ответственности может возрастать .

В результате сейсмических воздействий конструкции в сооружении могут быть в одном из трех состояний:

- неповрежденными;

- с поврежденными, компенсирующими сейсмическое воздействие, но недостаточными для выхода за предельные состояния первой группы;

- поврежденными.

Исходя, из ориентации на степень восприятия сейсмических воздействий конструкции сооружений предлагается классифицировать:

I. По интегральному показателю подверженности разрушениям при появлении непредусмотренных ранее динамических воздействии типа сейсмических. При этом следует различать конструкции сооружении запроектированные полностью без учета сейсмических воздействий и сооружения, рассчитанные на сейсмическое воздействие, но более низкого уровня.

II. По наличию резерва неразрушимости конструкции, компенсирующего вероятную величину экстремального воздействия.

III. По наличию конструктивной предрасположенности к образованию резерва неразрушимости по результатам инструментального обследования и испытаний.

IV. По степени изменения расчетной схемы конструкции и сооружения в целом.

Отнесение конструкций сооружений к той или иной группе производится в зависимости от величины и вида экстремального воздействия, а также результатов обследования, необходимого для оценки их общего ресурса и резерва неразрушимости. При этом оптимальный вариант, может быть достигнут при соблюдении некоторых условий и уровня инженерной обеспеченности конкретной системы контроля.

Считается общепринятым стохастический характер периодичности происходящих землетрясений, их более или менее равномерное распределение во времени и пространстве, а проявляющаяся периодичность сильных землетрясений присуща только конкретному региону и не имеет общих черт с другими сейсмоактивными районами. Здесь ситуация взаимодействия двух систем: потенциала внутреннего сопротивления (Я) системы и суммы внешних воздействий, по отношению к ней (¿51) .

В данной системе оценки сейсмореализаций каждое последующее сильное землетрясение должно отстоять от предыдущего на Гя=ид/-дм»' где ^ ~ величина цикла активизации внешних воздействий; ^ - число циклов (модулей) в периоде; сдвиг в периоде, зависящий от закона развития активизирующего воздействия. Основной вопрос здесь - это обнаружить стабильные закономерности, типичные для всех сильных сейсмореализаций в любом сейсмоактивном регионе. В связи с этим простейший способ констатации вероятного времени сейсмореализа

ЦИИ СОСТОИТ В отсчете -ЬМ» от момента происшедшего в ретроспективе сильного землетрясения.

При осуществившейся сейсмореализации существенны параметры, исходя из которых, возможен прогноз сечений, подвергшихся разрушениям или ослабленных по тем или иным параметрам. Предлагается в ряд таких параметров ввести степень демпфирования в зависимости от направления сейсмического воздействия и его акселерограммы. Учесть эффект демпфирования возможно в используемой модели системы со связанными элементами для экстремальных внешних воздействий.

Любая система, состоящая из ограниченного числа элементов, рассчитана на определенный уровень внешних воздействий без выхода за нормированное предельное состояние. Математическая модель, позволяющая рассматривать докритические состояния, допускает комплексное решение в виде суммы решений однородного дифференциального уравнения (когда воздействие в правой части уравнения равно нулю) и решения неоднородного уравнения (когда правая часть уравнения отлична от нуля, а движение принимает моментно установившийся характер).

В диссертации рассмотрены практически значимые варианты - для затухающих колебаний с докритическим и сверхкритическим демпфированием при экстремальном воздействии ниже расчетного уровня с использованием наиболее распространенных дифференциальных уравнений. г■ с ' г м ' \> и- ! . • • ■ '• ■

Простой путь получения действительного решения сводится к представлению комплексного решения в полярной форме: г ¿¿(Рг м ^ & *

8<Рг Д Л

Если в приведенном выражении отбросим мнимую часть, то получим действительное выражение для скорости

У = Яе(у)=^СО+ Комплексное решение для амплитуды

V г г дм+ф -т -я/г смещения запишется в виде д= — = —^ = —— р , и о }<о2 соХ

V = Р = Р со }со2 0)2 соответствующее действительное решение примет вид

4=

Полученное решение зависит от степени демпфирования и высота максимума на частотной кривой имеет конечное значение. Здесь на нулевой частоте амплитуда скорости равна нулю и все возможные кривые имеют максимум на одной и той же частоте независимо от демпфирования . Частота , являясь характерным параметром системы, будет резонансной частотой, при которой амплитуда скорости достигает экстремума. Частота, на которой наблюдается максимум амплитуды смещения (присутствующая в акселерограмме и коррелирующая с демпфированием) зависит от демпфирования. Множитель у увеличивает амплитуду смещения на низких частотах и уменьшает ее на высоких частотах, вследствие чего при усилении демпфирования, частота, соответствующая максимуму смещения, уменьшается.

Демпфирование, так или иначе, проявляется во всех сложных системах. Особенно серьезно этот фактор должен учитываться в сооружениях, подверженным сейсмическим воздействиям, поскольку он значительно влияет на смещение резонансной частоты как в одномоментном варианте, так и для продолжительного отрезка времени. Это должно быть учтено и при нормировании скважности в мониторинге сооружений и их отдельных элементов.

Разработанная система долговременного контроля, предназначена для получения более достоверных выводов о характере и величине ресурса неразрушимости конструкций, которые могли бы лечь в основу как для оценки возможных разрушений, так и для вариантов усиления отдельных элементов.

Измеренные значения параметров, определяющих устойчивость сооружения от реального сочетания нагрузок и воздействий, анализируются далее с использованием действующих программ на ЭВМ (ситуационные итерации) по предлагаемому алгоритму.

На основании анализа уточняется способность конструкций противостоять нагрузкам, не выходя за пределы первой группы предельных СОСТОЯНИЙ, Т.е. где

ЛО^ - внутренний потенциал сопротивления конструкций, характеризующий ее способность противостоять тем или иным внешним воздействиям, - внешнее воздействие.

Внутренний потенциал сопротивления (ресурс) каждого сечения конструкции является многопараметровой зависимостью. В связи с этим анализ влияния (чувствительности) каждого элемента (параметра) существенно важен для моделирования и реализации строительной конструкции или их системы. Дифференциальная чувствительность передаточной функции Я системы с замкнутым контуром относительно характеристик данного элемента К может определиться предложенным П.Вангом и М Тагаем уравнением

1\пК ¿К/* где Н = (¿)> &пр(г) ~ входная характеристика (проектная величина), Яизм^г)- выходная характеристика (измеренная после реализации).

Данное уравнение устанавливает, что дифференциальная чувствительность функции Н относительно К равна отношению процентного изменения Н к процентному изменению в К, вызвавшему изменение в Н. Оценка многопараметровости расчетных сечений может быть получена на основе нечетких множеств. Если п параметров х2,., хп характеризуются соответственно функциями принадлежности ц „ ¡л (х,)» которые

Xt Хг Лг образуют векторную функцию принадлежности, то вектор г и-компонентный вектор нечеткой пе

X ) > ДС 2 '**•» Хи ] ременной. Нечеткая переменная на выходе у(1) будет характеризоваться функцией принадлежности ц {у\{]У которая может быть функцией от I или скалярной величиной, измеренной при неразрушающем контроле на оптимизируемом этапе.

В общем виде функция может быть выражена следующим образом:

Здесь функция Ф - нелинейная алгебраическая функция времени т.е. отображение Х—>У, где X - прямое произведение х*х*--х> ^ и ^ '

До проведения экспериментальных исследований резерв надежности неопределенен и в общем случае имеет следующую структуру (рис.В 7): резерв физической прочности материалов в расчетных сечениях, резерв конструктивной прочности, связанный с перераспределением напряжений в результате изменения расчетной схемы, временный резерв физической и конструктивной прочности, действующий до момента экстремального воздействия, исчерпываемый им по отдельным параметрам и восстанавливаемый последующим ремонтом.

Рис.В7. Схема использования потенциала ввнутреннего сопротивления при проектировании.

ДД- резерв прочности для компенсации вариации при изготовлении. + Д5- резерв прочности для компенсации вариации внешних воздействии на сооружение, ДЯ^- величина, характеризующая оптимальность выбора конструктивной схемы.Д^ - возможный резерв прочности.

Вероятность его отсутствия <0,0014.

1 г з 4 *

Таким образом, формирование единой системы обеспечения надежности, кроме снижения риска возникновения кризисных ситуаций, позволяет решать еще и ряд задач по снижению материалоемкости и повышению качества конструкций сооружений.

Для выяснения возможности оперативного тестирования параметров железобетонных конструкций была разработана физическая модель бетона, как сложного композита на основе цементной матрицы.

Смоделируем взаимосвязь конструктивной прочности бетона с параметрами его состава и скоростью ультразвукового импульса (продольная волна), характеризующего упругие свойства и дефектность материала волновода. При воздействии внешней силы Р на образец имеем некоторую деформацию е, при этом выполненная работа А=Р<%е. Для элементарного объема Так как где Е - модуль упругости, то, подставив это значение и интегрируя его от до 0, получим

Iе а/ • Так как в сечении два слоя атомов в на

1.Е /гЕ чальном положении находятся на расстоянии % , то энергия деформации на 1 см2 ■ Исходя из этого и подставляя Ж=0ДЕх (для идеального монокристалла), предельное напряжение можно оценить, как ф = 45Е, то есть теоретическая прочность зависит от модуля упругости. При этом 0,45-коэффициент, величина которого зависит от ангармоничности и дефектности микро-макроструктуры реального материала. Для композитного материала типа бетонов зависимость в общем виде запишется

Я-в Е* = 8 /{ЕзЕЛЕд)' где 5-коэффициент состава; Е6 - модуль упругости бетона; £3-модуль упругости инертного заполнителя; Ек - модуль упругости цементного камня; ¿^¿-суммарный модуль упругости, зависящий от степени дефектности бетона и качества контактов (связей) его компонентов.

Модуль упругости бетона аналитически связан со скоростью распространения волны расширения-сжатия А* = где 1г Ку для скорости распространения в массиве - трехмерной среде. Здесь у- коэффициент Пуассона.

Поскольку прочность объекта определяется наиболее слабым звеном (величиной дефектности) , то, зная характеристики компонентов (Ед, Ек) , а также р и ^, по с1у можно судить об изменении (ухудшении) прочности бетона. При этом на погрешность определения ^ окажет влияние точность данных по составу и характеристикам компонентов и, в основном, степень соответствия используемой математической модели реальному бетону.

Таким образом, соотношение элементов в структуре бетона и характеристика их свойств формируют основную часть скорости ультразвука уя, а переменная частьу =/(у ) характеризует дефектность структуры и качество контактов.

Проводя дальнейшие преобразования, получена формула, используемая в дальнейшем для обоснования метода тестирования по коррелирующим акустическим параметрам (скорости ультразвукового импульса):

Еь,*Кг*<Р~ур '

В работе приведены также результаты экспериментов и натурных испытаний. На основании выведенных зависимостей показана возможность измерения требуемых параметров конструкций для их использования при оценке ситуационной надежности.

Для упорядочения анализа состояния конструкций в системе макроитерационного процесса предлагается их классифицировать по следующим категориям показателей:

I. По интегральному показателю подверженности разрушениям при появлении непредусмотренных первичной расчетной ситуацией динамических воздействий типа сейсмических;

II. По наличию резерва неразрушимости конструкции, компенсирующего вероятную величину экстремального воздействия (сейсмического и др.);

III. По наличию конструктивной предрасположенности к образованию резерва неразрушимости по результатам инструментального обследования и испытаний;

IV. По степени изменения при экстремальном воздействии расчетной схемы конструкции и сооружения в целом.

На основании этой структуры и разработанным критериям оценки уровня сейсмостойкости (обеспечения несущей способности или подверженности деструкции) были рассмотрены сооружения ж.д. магистрали. Так, к примеру, подпорные стенки, выполняемые преимущественно из железобетона согласно классификации относятся к категориям: 1-1, 11-2, 111-1, 1У-1. Решением уравнений для условий конструктивной прочности железобетона относительно коэффициента сейсмичности Кс для них получено :

1. Ситуационный коэффициент сейсмичности, исходя из реализуемой прочности бетона в конструкции

2. Ситуационный коэффициент сейсмичности по арматуре при переходе от расчета по пределу текучести к расчету по временному сопротивлению на растяжение

Ка= *Л-Мо

3. Ситуационный коэффициент сейсмичности по совместной работе арматуры с бетоном в конструкции, исходя из реализуемой прочности бетона при длине анкеровки

10-20^Я^Тси К? =

Здесь М0 = пЕ1ан., = ЯбЬх(ко-0,5х)(И0-а 1ан - длина анкерного участка арматурного стержня,

-расчетный угол внутреннего трения грунта, Е - активное давление грунта. Остальные обозначения по СНиП 2.03.01-84* и СНиП П-7-81*.

Надежность конструкций сооружений по параметру сейсмостойкости оценивается, исходя из наименьшего коэффициента сейсмичности.

По идентичной схеме оценивались и остальные сооружения (мосты, тоннели, опоры мостов и контактной сети и др.) с формулированием предложений и рекомендаций. Величина экономической эффективности, рассчитанная по всей строительной зоне региона, составила величину порядка 277,6 млн.руб.

Далеко не все вопросы, относящиеся к проблеме обеспечения надежности конструкций сооружений для районов с возможными (за пределами расчетных условий) сейсмическими воздействиями, нашли свое отражение в работе. Повышение вероятности надежной работы конструкций в процессе долговременной интенсивной эксплуатации требует дальнейшего совершенствования и увеличения объема информации о реальном состоянии их элементов, материале и характере влияния на них полного спектра нагрузок и воздействий.

Определенный шаг в этом направлении может быть сделан развитием системы долговременного объективного контроля с применением комплекса неразрушающих методов, которая на основе режимного графика регламентных работ, позволит получать необходимые исходные данные для эффективного использования резерва неразрушимости, как при появлении неучтенных проектом экстремальных воздействий, так и при реконструкции сооружений; более точное прогнозирование надежности и долговечности.

Заключение диссертации по теме «Строительная механика», Тюньков, Владислав Владимирович

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Предложено новое научное направление по обеспечению надежности и экономичности проектируемых и существующих конструкций и сооружений, которое явилось основой для разработки единой сквозной методики оценки несущей способности объекта. Установлена возможность перехода от предполагаемого уровня параметров конструкций сооружений к их измеренным величинам и уточнению на этой основе ситуационной надежности в пределах и за пределами первичной расчетной ситуации.

Разработаны элементы системы мониторинга железобетонных конструкций сооружений для районов с повышенной сейсмичностью, аппроксимируемых физическими и математическими моделями по условиям их конструктивной прочности. Для применения в предлагаемой системе дополнительно разработана физическая модель конструктивного бетона и ее математическая аппроксимация в составе комплексного метода экспертного контроля прочности и трещиностойкости по коррелирующим акустическим параметрам;

Рассмотрена оценка сейсмостойкости, а также мест и уровня возможных разрушений конструкций сооружения на основе резонансно-демпфирующей составляющей, рассчитываемой по проектному пакету с учетом реализованной акселерограммы и топологии гипоцентра землетрясения.

Установлено, что ситуационный подход к оценке эксплуатационной надежности конструкций сооружений позволяет повысить эффективность использования ресурса их несущей способности на основе периодического параметрического тестирования эволюции действительной величины внутреннего потенциала сопротивления.

Определен в расчетных схемах характер изменений, связанных с появлением нагрузок и воздействий, которые могут быть в значительной степени компенсированы резервом надежности, возрастающем при переходе от нормативных параметров к физическим. На этой основе предлагается рациональное решение вопроса оптимизации эксплуатации и методов реконструкции с усилением только тех сечений, резерв неразрушимости которых меньше полученного перерасчетом по алгоритму анализа ситуационной надежности.

На основе методического обобщения разработана классификационная структура конструкций сооружений по степени восприятия ими сейсмических воздействий и на этой основе - анализ уровня сейсмостойкости различных их типов по рассчитываемым ситуационным коэффициентам, характеризующим конструктивную прочность и несущую способность сооружения в целом. Обоснован критерий оценки вероятных разрушений на основе тест-функций и реализованных параметров сейсмических воздействий, прогнозируемых при ситуационных макроитерациях в системе объективного мониторинга конструкций сооружений по восприятию сейсмических воздействий.

Оценка по разработанной методике состояния ряда сооружений позволяет выделить объекты, способные воспринимать экстремальные нагрузки без перехода в предельные состояния. При этом по результатам оценки физического состояния конструкций адеструктивными методами испытаний, реально прогнозирование их сопротивляемости, а также уровня разрушений при возможном увеличении нагрузок (в т.ч. сейсмических).

Подтверждено, что реализация возможности полного использования ресурса конструкций сооружений в процессе их интенсивной эксплуатации возможна на основе комплекса связей предлагаемой системы долговременного контроля. С этой целью впервые разработан тестовый прием для оценки конструктивной прочности железобетонных конструкций. В рамках его предложено развитие метода экспертной оценки прочности бетона в сооружениях комплексным способом и проведена объективная экспериментальная проверка найденной зависимости прочности бетона от соотношения и свойств его компонентов в совокупности с параметрами волновода, фиксируемыми акустическими методами испытаний.

Сформулированы основные принципы функционирования системы обеспечения надежности. На основе использования ранее неизвестной модульности в проявлении сильных землетрясений, для районов с повышенной сейсмичностью обоснована периодичность обследований конструкций сооружений в системе долговременного контроля. Предложен критерий оценки сейсмостойкости (гарантии неразрушимости) строительных конструкций по ситуационному коэффициенту сейсмичности, используемому при расчетах конструктивной прочности по измеренным параметрам.

Предлагается оптимизация системы поддержания заданного уровня надежности конструкций сооружений на основе режимного графика регламентных работ с коррекцией, в зависимости от сложившейся ситуации, соответствующих элементов действующего комплекса: "сооружение - нагрузки и воздействия

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Тюньков, Владислав Владимирович, 1999 год

1. Айзерман М.А. Нечеткие множества, нечеткие доказательства и некоторые нерешенные задачи теории автоматического регулирования.-АиТ, 1976, »7,с.171-177.

2. Айзенберг Я.М. Сейсмический риск.// Снижение материалоемкости и трудоемкости сейсмостойкого строительства: Тез. докл.Всес.совещ. (Алма-Ата, окт. 1982), М.: Стройиздат, 1982. с.8-10.

3. Айзенберг Я.М., Нейман А. И. Экономические оценки оптимальности сейсмостойких конструкций и принцип сбалансированного риска.//Строит, механика и расчет сооружений.-1973.-№4с.6-10.

4. Аллен K.P. Геологические критерии оценки сейсмичности. //Сейсмический риск и инженерные решения (пер. с англ.-М.: Недра, 1981, с.32-64.

5. Аронов Р. И. Испытание сооружений.-М.: Высшая школа, 1974.-187 с.

6. Ахвердов И.Н., Десов Л.Е., Мчедлов-Петросян О.П., Шейкин А.Е. Структура и свойства бетона // Всес. конф. по бетону и железобетону. Ленинград, 1972.-М.: Стройиздат, 1972, с.48-52.

7. Ахвердов И.Н. Основы физики бетона.-М.: Стройиздат, 1981.-464 с.

8. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. -М. : Стройиздат, 1985.

9. Бартос М. Оценка прочности бетона в конструкциях.-Ж.: Гражданское строительство//пер, с англ. №10,1980, с.6-10.

10. Безухов Н.М., Лужин О.В., Колкунов Н.В. Устойчивость и динамика сооружений.-3-е изд.перераб.-М.: Высш. шк., 1987,- 264 с.

11. Берг 0 .Я. Некоторые вопросы теории деформаций и прочности бетона.//Изв.вузов: Строительство и архитектура. Новосибирск, 1967, №10, с.41.

12. Берг 0.Я., Щербаков E.H., Писанко Г.Н. Высокопрочный бетон.-М.: Стройиздат, 1971.-208 с.

13. Бердичевский Г.И., Клевцов В.А. Испытания железобетонных конструкций и оценка их результатов // Бетон и железобетон.- 1978.- №2,- с. 6-7.

14. Бергман Р. Ультразвук и его применение в науке и технике.-М.: Иностр. литер., 1957.-726 с.

15. Болотин В.В. Статистические методы в строительной механике.-М.: Стройиздат, 1965.- 240 с.

16. Болотин В.В. Методы теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений.-М.: Стройиздат, 1981.-351 с.

17. Бондаренко И.Н. К вопросу оценки разрушающего действия инструмента при высверливании керна из бетонных конструкций.//Неразрушающие методы испытания материалов /под ред.проф. Ю.А. Нилендера.-М. : МИСИ. 1971, №82, с.74-81.

18. Буракас А.И. Неразрушающие испытания и контроль качества железобетонных изделий и конструкций.-Бетон и железобетон 1975, №11, 0.21-22.2 0. Вайншток И. С. Радиоэлектроника в производстве сборного железобетона.-М.: Госстройиздат, 1961.-156 с.

19. Временная инструкция по контролю качества готовых железобетонных изделий, деталей и конструкций не-разрушающими методами: ВСН 6630-72.-Лен.: Минстрой СССР, 1972.-104 с.

20. Вейглер Г. Опыт применения неразрушающих методов определения прочности бетона на сжатие.//Применение неразрушающих методов испытаний бетона в строительной практике.-М.:Стройиздат, 1968, (тр. Междунар. научн.-техн. конф. в Лейпциге, 1966), с.114-118.

21. Вентцель Е.С. Исследование операций.-М.: Советское радио, 1972.-551 с.

22. Вентцель Е.С. Введение в исследование операций.-М.: Советское радио, 1964,- 388 с. .

23. Ванг П.Ф., Тогай М. Анализ нечеткой чувствительности и метод синтеза//Нечеткие множества и теория возможностей. Последние достижения:Пер.с англ./Под ред. Р.Р.Ягера.-М.:Радио и связь, 1986.- с.377-390.

24. Временные указания по определению ультразвуковым импульсным методом прочности бетона неизвестного состава в конструкциях сооружений. /ВСН. Главво-стоксибстрой Минпромстроя СССР.-Иркутск,1974.-15 с.

25. Гвоздев A.A., Берг О.Я. Основные направления развития теории железобетона. Ж.Бетон и железобетон, 1970, №4.-с.<4.

26. Гольденблат И.И., Карцивадзе Г.Н., Напетваридзе Ш.Г., Николаенко H.A. Проектирование сейсмостойких гидротехнических, транспортных и специальных сооружений. -М.: Стройиздат, 1971.-280 с.

27. Гольденблат И.И., Николаенко H.A. Расчет конструкций на действие сейсмических и импульсивных сил.- М.: Стройиздат, 1961.-319 с.

28. Голенецкий С.И. Сейсмичность районов трассы БАМ на участке от северной оконечности оз.Байкал до р.Олекмы: науч. отчет ин-та Земной коры СО АН СССР.: Иркутск,1976-1978 гг.

29. Голенецкий С.И. Землетрясения районов трассы БАМ на участка от северной оконечности оз. Байкал до р.Олекмы.//Геологические и сейсмические условия района БАМ.- Новосибирск: Наука, 1978, с. 126-138.

30. Голенецкий С. И. Сотрясаемость Прибайкалья.-// Сейсмическое районирование Восточной Сибири и его геолого-геофизические основы. Отв.ред.В.П. Солонен-ко.-Новосибирск,: Наука, 1977, с.190.

31. Горчаков Г.И., Орентлихер Л.П., Абрамова П.С. Климатология и долговечность материала наружных ограждений . -Изв .вузов.: Стр-во и архитектура, 1973, №7, с.87.

32. Горчаков Г.И., Москвин В.М., Шестоперов C.B. Долговечность бетонных и железобетонных конструкций. //УП Всес.конф. по бетону и железобетону.-Ленинград, 1972. М.: Стройиздат, с.70-73.

33. Гринберг В.Е., Семенов В.Г., Шойхет Г.Б. Контроль и оценка состояния несущих конструкций зданий и сооружений в эксплуатационный период.-Л.: Стройиздат, 1982.-19 с.

34. Джонс Р,, Гэтфилд ЕА. ультразвуковой импульсный способ испытания бетона,: Пер.с англ.-М.: Промст-ройиздат, 1957,-80 с.

35. Джонс Р., Фзкэоару И. Неразрушающие методы испытаний бетонов,: Пер.с англ.-М.: Стройиздат, 1974.-269 с.

36. Дроздов П.Ф. Расчет несущих систем многоэтажных зданий. Проблемы и методы//Изв.вузов. /Стр-во и ар-хитект., 1979. №3, с.3-12.

37. Дружинин И.П., Хамьянова Н.В, Солнечная активность и переломы хода природных процессов на Земле. -М.: Наука,1969.- 224 с.

38. Журков С.Н., Орлов А.Н., Регель В. Р. Прочность твердых тел.: Физический энциклопедический сло-варь.-М.: СЭ, 1965, т.4.

39. Защук И.В. Электроника и акустические методы испытания строительных материалов.-М.: Высшая школа, 1968.-248 с.

40. Зельдович Я.Б. Современная космология. Ж. Природа, 1983. №9.с.2-24.

41. Инструкция по учету сейсмических воздействий при проектировании горных транспортных тоннелей. ВСН 193-81.-М.: Минтрансстрой, 1982.- 68 с.

42. Ицкович С.М. Теоретическая модель крупнопористого бетона.//Изв. вузов/Стр-во и архитектура.-Новосибирск, 1975, №4, с.68.

43. Кажлаев Н.Г. Экономические проблемы строительства в сейсмических районах.-М.; Стройиздат,1977.-144 с.4 8 . Карцивадзе Г.Н. Сейсмостойкость дорожных искусственных сооружений.-М.: Транспорт, 1974.- 258 с.

44. Касахара К. Механика землетрясений,:Пер.с англ.-М.: Мир, 1985.

45. Килимник Л.Ш. О формулировке предельных состояний металлических конструкций при сейсмических воздействиях. //Строит, механика.-1986.-№4.- с.50-54.

46. Килимник Л.Ш. Методы целенаправленного проектирования в сейсмостойком строительстве.-М.: Наука, 1980.- 156 с.

47. Комаровский A.A. О временной зависимости статистических параметров прочности бетона,//Вопросы надежности железобетонных конструкций.-Куйбышев, 1972, с.37-38.

48. Кочетков В,М. Сильное землетрясение в районе трассы БАМ,//Геологические и сейсмологические условия района БАМ.- Новосибирск: Наука,1978,с.187-190.

49. Кроль И.С., Красновский P.O., Марков А.И. О причинах масштабного фактора в бетоне при сжатии// Изв. вузов: Стр-во и архитектура.-Новосибирск, 1975, N3, с.155.

50. Кроль И.С. Эмпирическое представление диаграммы сжатия бетона.//Исследования в области механических измерений.-М.:вып.8(38),1971/тр.ВНИИФТРИ,с.306-321.

51. Кроль И.С., Добровольская И.М., Марков А. И., Красновский P.O. Исследование причин возникновения масштабного эффекта при испытаниях бетонных образцов на сжатие.//Тр.ВНИИФТРИ. -М. : 1971, вып.8 (38), с.206-254.

52. Крылов H.A., Калашников В.А., Полищук A.M. Радиотехнические методы контроля качества железобетона.-М.:Л.: 1966.- 380 с.

53. Крылов H.A., Глуховской К.А. Испытание конструкций сооружений.-JI. : Стройиздат, 1970.- 271 с.

54. Конторова Т. А. Статистическая теория хрупкой прочности реальных кристаллов//Журн.техн.физики. 1941, вып.3.

55. Кудашов Е.А., Тененбаум Т.С. Внедрение новой техники контроля строительного производства в условиях Севера.-JÎ.: Стройиздат, 1978.- 96 с.

56. Левитанский И. В. Роль экспериментального метода исследований в совершенствовании строительных металлоконструкций. //Изв . вузов: Стр-во и архитект.-Новосибирск, 1979, №6,с.3-7.

57. Лужин О.В., Злочевский А.Б., Горбунов И.А. и др. Обследование и испытание сооружений.-М.: Стройиздат, 1987,-263 с.

58. Лысак C.B., Зорин Ю.А. Геотермическое поле Байкальской рифтовой зоны.- М.: Наука, 1976.- 92 с.

59. Малашкин Ю.Н. О макроструктурных характеристиках материала, составленного из двух фаз.//Завод.лаб., 1973.№7,с.807-810.

60. Мартемьянов А.И., Ширин В.В. Способы восстановления зданий и сооружений, поврежденных землетрясением. -М.: Стройиздат, 1978.- 204 с.

61. Мастаченко В.Н. Надежность моделирования строительных конструкций.-М.: Стройиздат, 1974,-85 с.

62. Математическая энциклопедия.-М.: Сов.энцикл., 1977- 1982,- 3440 с.

63. Минц Ш.И. Рассеяние показателей прочности бетона разных строительств.//Исследование обычных и предварительно напряженных железобетонных конструкций.-M.: Стройиздат ,1949.

64. Москвин В.М., Иванов Ф.М., Алексеев С.Н., Гузеев Е.А. Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты. -М. : Стройиздат, 1980.- 536 с.

65. Неразрушающие испытания,: Справочник/Под ред. Р.Мак-Мастера.-М. : Энергия, кн.№1, 504 е., кн.№2, -492 с.

66. Нечеткие множества и теория возможностей. Последние достижения: Пер.с англ./Под ред. Р.Р.Ягера.-М.: Радио и связь. 1986.- 408 с.

67. Никонов A.A. Современные движения земной коры.-М.: Наука, 1979.- 184 с.

68. Нилендер Ю.А. Механические свойства бетона и железобетона. //Справочник проектировщика промышленных сооружений.- М.; Л.: Госстройиздат, 1935, т.4.

69. Невилль A.M. Свойства бетона.-М.: Стройиздат, 1972.- 344 с.

70. Окамото Ш. Сейсмостойкость инженерных сооружений. /Пер, с англ.-М.: Стройиздат, 1980.- 342 с.

71. Основные направления совершенствования технического нормирования и стандартизации в строительстве .//Бкшл. строит. техн. 1981, №5, с.2-6.

72. Основные положения по разработке комплексной системы управления качеством строительно-монтажных работ.- М.: Стройиздат, 1979.- 30 с.

73. Особенности проектирования и строительства устройств энергоснабжения в суровых климатических условиях . /Под ред. Шурыгина В.П.-М.: Транспорт./ Сб. тр. ЦНИИС, вып.106, 1977. 80 с.

74. Павлов 0.В., Джурик В.И., Зарубин Н.Е., Павленов В.А., Дреннов А.Ф. Инженерно-сейсмологические условия строительства трассы БАМ.-Иркутск: Тез.докл. сессии Междуведомственного Совета по сейсмологии и сейсмостойк. стр-ву при През. АН СССР,1979,с.69-70.

75. Павлов О.В., Зарубин H.A. и др. Прогноз изменения сейсмических свойств вечномерзлых грунтов под воздействием природных и искусственных факторов. //Научн.техн.отчет/ин-т Земной коры СО АН СССР. Иркутск, 1972.- 297 с.

76. Поляков C.B. Последствия сильных землетрясений.-М.: Стройиздат, 1978.- 311 с.

77. Поляков C.B. Сейсмостойкие конструкции зданий.-М.: Высш.школа, 1983.- 304 с.

78. Попов Г.И. Железобетонные конструкции, подверженные действию импульсивных нагрузок.-М.: Стройиздат, 1986.- 128 с.

79. Порывай Г.А. Предупреждение преждевременного износа зданий.-М.: Стройиздат, 1979.- 248 с.

80. Почтовик Г.Я. Внедрение неразрушающих методов контроля качества бетона и железобетонных конструкций. -Бетон и железобетон, 1974, №2, с.42.

81. Почтовик Г.Я., Липник В.Г., Филонидов A.M. Дефектоскопия бетона ультразвуком в энергетическом строительстве.-М.: Энергия, 1977.- 121 с.

82. Почтовик Г.Я., Злочевский A.B., Яковлев А.И. Методы и средства испытания строительных конструкций.-М. : Высш. школа, 1973.

83. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий./Справочник под ред.В.В.Клюева.-М.: Машиностроение,- 717 с.

84. Приборы и методы физического металловедения./Под ред.Ф.Вайнберга.-М.: Мир, 1973, вып.1- 428 с.

85. Приливы и резонансы в Солнечной системе.-М.: Мир, 1975.- 288 с.

86. Применение неразрушающих методов испытаний бетона в строительной практике/Тр. Международн.научн.-техн. конф.- М. : Стройиздат, 1966.- 216 с.

87. Положение о проведении планово-предупредительного ремонта производственных зданий и сооружений.-М.: Стройиздат, 1974.- 65 с. —------------ -——-

88. Разрушение. Пер, с англ. Ред. Либовиц Г.,том 7,/ Разрушение кристаллов и композитных материалов, часть 1. Неорганические материалы.- М.: Мир,1976.- 635 с.

89. Райзер В. Д. Развитие теории надежности и совершенствование норм проектирования.//Строит, механика и расчет сооружений,- 1983.- N5.- с.1-4.

90. Рашидов Т.Р., Ишанходжаев A.A., Корниенко В.П. Обследование повреждений подземных конструкций шахт г.Шураба после Исфара-Баткенского землетрясения.// Сейсмостойкость транспортных сооружений.-М.: Наука, 1980, с.56-68.

91. Рекомендации по учету сейсмических воздействий при проектировании мостов.-М.:Изд. ЦНИИС,1983.-21с.

92. Рекомендации по расчету обделок тоннелей на сейсмические воздействия.-М.: НИИОСП Госстроя СССР, 1977.- 70 с.

93. Ржаницын А. Р. Теория расчета строительных конструкций на надежность.-М.: Стройиздат, 1978.- 239 с.

94. Ройтман А.Г. Надежность конструкций эксплуатируемых зданий.-М.: Стройиздат, 1985.- 175 с.

95. Руководство по совершенствованию организации и проведения контроля качества при производстве строительно-монтажных работ.-М.: Стройиздат, 1978.-64 с.

96. Руководство по проектированию гидротехнических туннелей.-М.:Стройиздат/Гидропроект им.С.Я.Жука, 1982.-287 с.

97. Рустанович Д.Н. Изучение разрушительных последствий Байкальского землетрясения 29 августа 1959 г.-Труды ин-та физики Земли, 1961, №17 (184).

98. Садовский H.A. Иерархия структур от пылинок до планет. Ж. Земля и Вселенная, 1984, N6.

99. Садовский М.А. Состояние и перспективы научных исследований по прогнозу землетрясений. Вестник АН СССР.N10, 1985.

100. Сафонов В.Н. Основные направления совершенствования технических норм и правил проектирования, производства работ и государственных стандартов в строительстве. /Бюллетень строит. техн.- 1987.-№4.- с.7-9.

101. Сейсмогеология и детальное сейсмическое районирование Прибайкалья.- Новосибирск: Наука,1987.-169 с.

102. Складнев H.H. Оптимальное проектирование конструкций и экономия материальных ресурсов //Строительная механика и расчет сооружений.-1982.- №6.- Прилож.к журналу.-с.22-25.

103. Складнев H.H. О некоторых перспективных направлениях развития теории сооружений и строительной механики.//Строит. механика и расчет сооружений.-1983,- №3.-с.1-4.

104. Словинский В.А., Словинский Ю.В. Конструкции мостов с некоторыми антисейсмическими устройствами.// Сейсмостойкость транспортных сооружений.- М. : Наука, 1980, с.40-50.

105. СНиП П-А.12-69*. Строительство в сейсмических районах.

106. СНиП П-7-81. Строительство в сейсмических районах.12 6. Соловьева Л.Н. Геокриологические условия зоны БАМ в пределах Верхнеангарской и Муйской впадин . //Научн. -техн. отчет. /Ин-т мерзлотоведения СО АН СССР. Якуток, 1977.-158 с.

107. Солоненко В.П. Особенности сейсмических проявлении в условиях вечной мерзлоты.//Сейсмическое районирование Восточной Сибири и его геолого-геофизические основы.-Новосибирск: Наука, 1977, с. 279-283.

108. Солоненко В.П. и др. Объяснительная записка к карте сейсмического районирования зоны БАМ.//Научн.-техн.отчет.:Ин-т Земной коры СО АН СССР, Иркутск, 1978.- 58 с.

109. Стрелецкий Н.С. Основные сдвиги в воззрениях на работу конструкций.//Изв.вузов: Стр-во и архитектура. -Новосибирск, 1967, №10, с.37.

110. Стрелецкий Н.С. Об исчислении запасов прочности сооружений. / Тр. ИСИ им.В.В.Куйбышева, 1938, №1.

111. Скучик Е. Основы акустики.-М. : Изд.Иностр.литер., 1958, т.1.- 618 с.

112. Стулий Н.Г. Неравномерность распределения прочности в контрольных образцах бетона железобетонных конструкций.//Изв.вузов: Стр-во и архитектура.- Новосибирск, 1975, №1, с.90.

113. Судаков В.В. Контроль качества и надежность железобетонных конструкций.-Л.: Стройиздат,1980.-168 с.

114. Судаков В.В., Морщихин В.Н. Определение физико-механических характеристик бетона неразрушающими методами.//Применение неразрушающих методов испытаний бетона в строительной практике.-М.: Стройиздат, 1968, с.128-132.

115. Техническая диагностика. Основные термины и определения,: ГОСТ 20911-75.-М.: Изд.стандартов, 1975, -13 с.

116. Тюньков В.В. Оценка качества бетона в конструкциях, изготовленных в условиях отрицательных температур . -//Исследование надежности и качества железобетонных конструкций. Куйбышев: Изд. Куйбыш. ун-та, 1978, с. 40-42.

117. Тюньков В.В. Комбинированный метод определения прочности бетона в сооружении.-М.: ЦБНТИ Минпромст-роя СССР / Строительная индустрия №9, 1975, с.9-11.

118. Тюньков В.В. Обеспечение надежности конструкций сооружений в районах зоны Байкало-Амурской магистрали с повышенной сейсмичностью.-Иркутск: Изд. Ир-кут. ун-та, 1982.-100 с.

119. Тюньков В.В. Надежность оценки прочности бетона в сооружениях акустическими методами.-М.: Инженерно-строит. ин-т им.В.В.Куйбышева./Диссерт.на соиск. уч. степ. канд. тех. наук , 1975.

120. Тюньков B.B. Экспериментальная проверка в производственных условиях различных формул, связывающих скорость ультразвука и прочность бетона.// Внедрение неразрушающего контроля качества бетона и железобетона ./Всесоюзн.конф., Вильнюс, 1973, с.25-26.

121. Тюньков В.В. Опыт применения методов и аппаратуры неразрушающего контроля на предприятиях Главвосток-сибстроя.//Методы и средства контроля и управления в производстве железобетонных изделий.-М.: МДНТП, 1979, с.106-109.

122. Тюньков В.В. Ситуационный подход к обеспечению надежности конструкций сооружений в районах повышенной сейсмичности.//Повышение экономич. эффек-тивн. строительства: Межвуз. тем. сб. научн. тр. /Ирк.гос.универс.- Иркутск, 1986.-с.114-118.

123. Федотов С.А. Закономерности распределения сильных землетрясений Камчатки, Курильских островов и Северо-Восточной Японии.//Сейсмическое микрорайонирование. Вопросы инженерной сейсмологии. Вып.10.-М.: Наука, 1965, 66-93 /Тр.ИФЗ АН СССР, №36 (203).

124. Филонидов A.M., Третьяков А.К. Контроль бетона ультразвуком в гидротехническом строительстве.-М. : Энергия.1969.- 120 с.

125. Филонидов A.M. Диагностика прочности и деформа-тивности бетона ультразвуком.//Гидротехнич. стр-во, 1973, №11, с. 19-21.

126. Фотиева H.H. Расчет обделок тоннелей некругового очертания, сооружаемых в сейсмических районах// Основания , фундаменты и механика грунтов, 197 6, N3, с.21-25.

127. Пер, с англ./Под ред.Р.Р.Ягера.-М.: Радио и связь, 1986.-с.312-332.

128. Хигерович М.И., Меркин А.П. Физико-химические и физические методы исследования строительных материалов. -М. : Высш. школа, 1968.- 192 с.

129. Хлутков Д., Нестеренко И. Неразрушающий контроль железобетона, новые методы и средства испытаний.-Ж. На стройках России, N10, 1979. с.46-49.

130. Цулукидзе П.П., Бурчуладзе Ш.В., Микашвили Ю.Н. О влиянии возраста гидротехнического бетона на его прочностные и деформативные свойства при сжатии// Гидротехнич. стр-во, 1973, №11, с.16-18.

131. Чижевский A.JI. Земное эхо солнечных бурь. М. : Мысль, 1976.- 349 с.

132. Чирков В.П. Вероятностные методы расчета мостовых железобетонных конструкций.-М.: Транспорт, 1980.-127 с.

133. Шапиро Г.А., Сендеров Б.В., Фрайнт М.Я. Оценка качества изделий и монтажа крупнопанельных зданий по результатам прочностных натурных испытаний.-М.: Стройиздат, 1976.-96 с.

134. Шестоперов C.B. Контроль качества бетона транспортных сооружений.-М.: Транспорт, 1975.- 248 с.

135. Шкинев А.H. Аварии в строительстве.-4-е изд. пе-рераб. и доп.- М.: Стройиздат, 1984.- 320 с.

136. Штанько Л.Ф. Некоторые причины повреждений заан-керенных подпорных стенок при землетрясениях. //Сейсмостойкость транспортных сооружений.-М.: Наука, 1980, с.89-95.

137. BIakey F., Beresford F. Distribution in concrete Beams.-Civil engineering, 1957, V0I.5Û, №615.

138. Davenport A. G. A statistical relationship between chock amplitude, magnitude and epicentral distance and its application to seisnik zoning. Univ. Western Ontario, Faculty Eng. Sei., BLWT, 1972,№ 4.

139. Gerel., Shah H. M. Civil engineering, 1961, N12, pp. 21-25.

140. Hansen T.S. Influence off aggregate and voids on modulus of concrete of elasticity, cement mortar and cement paste.- ACY journal, 1964, vol.62, N3.

141. Hsu T.C. Mathematical Analysis of Strinkage Stresses in a Model of Hardened concrete.- IACL, 1963, Vol.60, N 3.172.1ennings P.C., Housner G.W., and Tsai N.C. Simulated Earthgnake Motions for Design Purposes, Proc. of IV-WCEE, 1969.

142. Yones R. A Method of studying the formation of cracks in a material subjected to Streng.- British Journal of Applied Physics, 1952, v.3, № 7.

143. Yones R. The non destructive testing of concrete. Magazine of Concrete Research, 1942/2.

144. Yoshida H. Uber dag elastische Verhalten des Betons.- Berlin, 1930.

145. Petersons N. Should standard cube test specimens be replaced, by test specimens taken from structures.- Mater, et constr., 1968, N5, p.425-438.

146. Richard F. Brandzaeg The Failure of Concrete Univers of Jollinois, 1929, Bull. N 190.

147. Richter C.F. Elementary Seismology.- Freeman and Co., San Francisco, 1958.- 768 p.

148. Rusch H. Phisikalische Fragen den Beton-prufung.-Zement, Kalk, Gips, 1959, N1.

149. Sahlin S. Betongkonstruktiones dimensionering for undvikande av fortskridande ras.- Nordisk Betong, 1981, №6, s.13-16.

150. Tsuboi C. On the Magnitudes of Earthquakes, Yishin, 1957, N1, vol.10.

151. Rikitake Earthquake Prediktion Developmente in Solid Earth Gtophysics Series, vol.9-Amsterdam: Elsevier Set,1976.

152. Свайные фундаменты.-M.:Транспорт//Тр.НИИ транспортного строительства,1982.-64с.

153. Сейсмостойкость транспортных сооружений.-М.: Наука, 1980.-132с.185 . Мартемьянов А.И.Сейсмостойкость зданий и сооружений, возводимых в сельской местности.-М.: Стройиз-дат,1982.-176 с.

154. Рассказовский В.Т.,Мартемьянов А.И.,Якунина P.M. Определение сейсмических реакций двумерных систем.-Строительство и архитектура Узбекистана,1974,№1.