Анализ напряженно-деформированного состояния мостовых конструкций с использованием компьютерной измерительной системы

• Автор: Хазанов, Михаил Львович
• Шифр специальности: 05.23.11, 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 131 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список терминов и сокращений.

Введение

1. Развитие методов и средств исследования НДС мостовых конструкций

1.1. Исторический обзор измерений в мостостроении

1.2. Современное состояние методов анализа НДС.

1.2.1. Моделирование.

1.2.2. Натурные испытания.

1.3. Методы и приборы для измерений НДС конструкций.

1.3.1. Тензодатчики

1.3.2. Инклинометры

1.3.3. Электронные прогибомеры.
2. Компьютерные измерительные системы КИС 3
2.1. Краткий обзор компьютерных измерительных систем.
2.2. Компьютерная измерительная система КИСИМИДИС.
2.2.1. Описание аппаратной части КИСИМИДИС
2.2.2. Описание программного обеспечения КИСИМИДИС.
3. Использование КИСИМИДИС при испытаниях инженерных сооружений
3.1. Технология измерений
3.1.1. Статические испытания.
3.1.2. Динамические испытания
3.1.3. Оценка опасности резонансных явлений
4. Мониторинг мостовых конструкций с использованием КИС.
4.1. Задачи мониторинга
4.2. Мониторинг в процессе строительства.
4.2.1. Особенности поведения опор в процессе надвижки
4.2.2. Измерение НДС пролетного строения в процессе его надвижки .
4.3. Мониторинг НДС эксплуатируемых мостов
4.3.1. Мониторинг НДС моста через р. Волгу в г. Кинешме.
4.3.2. Мониторинг НДС моста через р. Гуселку в г. Саратове.
4.3.3. Мониторинг моста Александра Невского через р. Неву в г. СанктПетербурге .
Заключение.
Литература


Использование разработанной автором «КИС-ИМИДИС» значительно повысило информативность получаемых измерений и облегчило научное обоснование результатов. Предложенная математическая модель поведения опор моста в процессе монтажа пролетного строения методом тыловой сборки и продольной надвиж-ки с использованием аванбека позволяет правильно организовать технологию надвижки, мониторинг НДС в её процессе и предотвратить опасные нештатные ситуации. Методика анализа резонансных явлений позволяет определять, в каких случаях период свободных колебаний пролетного строения, определенный в СНиП 2-* «Мосты и трубы» [] как запрещенный, не представляет опасности, а в каком случае опасность существует, хотя все нормы соблюдены. Внедрение в практику испытаний и мониторинга НДС мостов и других инженерных сооружений компьютерных измерительных систем значительно снижает стоимость этих работ за счет сокращения количества персонала и используемой техники при испытаниях и снижения риска возникновения нештатных ситуаций при мониторинге. Апробация и внедрение. Основные концепции и результаты исследований доложены и обсуждены на многих научно-технических конференциях, наиболее крупные из которых, это межрегиональная конференция «Эксплуатация искусственных сооружений, программные средства по экспертизе и анализу конструкций» в Санкт-Петербурге ( г. МАДИ-ГТУ ( г. Результаты работы используются в повседневной практике испытания мостов в ЗАО «Институт ИМИДИС», в ОАО ЦНИИС и МАДИ (ГТУ). Публикации. Результаты исследований по теме диссертации опубликованы в пятнадцати научных статьях, в том числе в шести патентах на изобретения и полезные модели. Структура и объем диссертации. Первая глава посвящена описанию исследуемых параметров мостовых конструкций и развитию измерительных приборов и систем для определения их НДС. Вторая глава содержит обзор существующих измерительных комплексов и описание аппаратной и программной частей компьютерной измерительной системы «КИС-ИМИДИС». Третья глава подробно описывает практику использования «КИС-ИМИДИС» при приемочных испытаниях. Даются рекомендации по методике проведения испытаний и по способам анализа полученных результатов. Приводятся примеры выявления дефектов конструкций по результатам анализа динамических испытаний. Четвертая глава посвящена проблемам мониторинга при строительстве и эксплуатации мостов. Показано, как эти проблемы решаются при помощи компьютерной измерительной системы. В Заключении обобщены полученные научные и практические результаты и даются выводы и рекомендации. Количество станиц 8, рисунков . Сознательный период в мостостроении, связанный с накоплением существенных практических навыков и соблюдения пропорций относится к VI - III векам до нашей эры []. Первые известные нам мосты - мост Дария через Босфор, сооруженный в 5 г. Мандроклом, которого можно считать первым инженером-мостовиком, мост Александра Македонского через р. Евфрат (1 г. Древнего Рима и др. Первым теоретическим трудом, обобщающим достижения строительства той эпохи, по-видимому, является труд римского архитектора Витрувия (I в. Десять книг по архитектуре» [], в котором приводятся рассуждения по геометрическим измерениям, являющимися в тот период основой проектирования мостов. В средние века в связи с развитием торговли ведется интенсивное строительство дорог и мостов. Мосты сооружаются из дерева, камня. Теоретическое осмысление понятий «сопротивление материалов» и «строительная механика» впервые появилось у гениев той эпохи Леонардо да Винчи и Г. Галилея []. Тогда же в качестве основы проектирования стали применять моделирование с испытаниями до разрушения на растяжение и изгиб. В России в этот период строились мосты, в основном, из дерева и камня. В дальнейшем с развитием металлургии появились конструкции из чугуна, используемого вместо каменной кладки. В г. И. П. Кулибин разработал несколько проектов 0-метрового одноарочного моста через Неву с деревянными решетчатыми фермами [], построил и испытал большую модель такого моста, впервые в практике мостостроения показав возможность моделирования мостовых конструкций (рисунок 1). В г. Кулибин писал: «.