Оценка и прогнозирование состояния мостов на автомобильных дорогах в системе управления их эксплуатацией

• Автор: Шестериков, Владимир Иванович
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 330 с. : ил. + Прил. (130 с.: ил.)

Содержание работы

Введение
Глава I. Анализ состояния мостовых сооружений на Федеральной сети дорог и пути их усовершенствования

1.1. Характеристика парка мостов

1.2. Состояние мостовых сооружений

1.3. Тенденции и проблемы

1.4. Концепция улучшения состояния мостов

1.4.1. Постановка задачи

1.4.2. Требуемые объемы ремонтных работ

1.4.3. Концептуальные положения

1.4.4. Идеология содержания

1.5. Выводы по главе I.
Глава II. Разработка модели Системы управления эксплуатацией мостов
2.1. Состояние проблемы управления эксплуатацией
мостовых сооружений
2.1.1. Первая Российская Система управления
2.1.2. Принятые направления совершенствования
2.2. Предлагаемая модель Системы управления
2.2.1. Модули Системы блоки
2.2.2. Особенности СУЭМ
2.2.3. Организационные связи Системы
2.3. Предложения по усовершенствованию Системы
. управления
2.3.1. Совершенствование сбора и обработки
информации о мостовых сооружениях
2.3.2. Совершенствование планирования работ по
ремонту и содержанию
2.4. Выводы по главе II.
Глава III. Методология оценки состояния мостовых сооружений.
3.1. Общие положения
3.2. Определение показателей и оценка транспортноэксплуатационного состояния мостовых
сооружений
3.2.1. Общий методический подход к исследованию
3.2.2. Исследование влияния на условия движения
состояния элементов мостового полотна
3.2.3. Исследование влияния недостающего габарита на скорость движения автомобилей
помосту
3.2.4. Исследование влияния углов перелома в продольном профиле над опорами на условия
движения
3.2.5. Нормирование и оценка условий движения
3.3. Определение износа конструкций и элементов .
3.3.1.Принципиальный подход к разработке
методики определения износа
3.3.2. Предельные значения износов
3.3.3. Основные положения методики определения
износов
3.3.4. Износ конструкций мостового сооружения
3.3.5. Оценка состояния конструкций по
показателю долговечности .
3.3.6. Оценка состояния сооружения в целом
3.4. Выводы по главе III.
Глава IV. Методология прогнозирования состояния мостовых сооружений
4.1. Прогнозирование изменения показателя износа
элементов и конструкций
4.1.1. Принципиальный подход
4.1.2. Сбор исходных данных
4.1.3. Определение функции износа
4.1.4. Нормирование показателей износа и срока
службы
4.2 Прогнозирование безопасной скорости движения и
грузоподъемности
4.2.1. Безопасная скорость движения V
4.2.2. Грузоподъемность
4.3. Расчетное прогнозирование срока службы
4.3.1. Состояние вопроса и основные теоретические принципы
4.3.2. Модели деградации материалов
4.3.3. Расчетное прогнозирование работоспособно
сти железобетонных пролетных строений .
4.3.4. Расчетное прогнозирование остаточного ресурса эксплуатируемых железобетонных
пролетных строений
4.3.5. Расчетное прогнозирование работоспособности сталежелезобетонных пролетных
строений
Расчет по прочности
Расчет на выносливость
4.4. Выводы по главе IV.
Глава V. Внедрение результатов исследования
5.1. Обзор состояния мостовых сооружений и Система Управления эксплуатацией по главам I и II
5.2. Новая методология оценки состояния
по гл. Ш
5.3. Новая методология прогнозирования
5.4. Мониторинг
5.5. Планирование ремонтных работ
5.6. Апробация и публикации Л
Общие выводы по работе
Список литературы


В России к началу х годов срок службы сооружений, если использовать подобный же подход к определению, срока службы, составил в среднем около - лет, то есть имела место ежегодная замена сооружений в объеме 2,2% от общего количества. При этом имели место и единичные случаи замены как в лет, так и в лет [4]. Перечень дефектов, распространенных в железобетонных балочных пролетных строениях с обычной арматурой после ±2 лет эксплуатации (обработка данных по 0 сооружениям в г. Таблица 1. Обнаруженное повреждение (дефект) Причины Распространенность*’, % по числу пр. Разрушено перильное ограждение (крепление, заполнение. Обнаруженное повреждение (дефект) Причины появления Распространенность* ’, % по числу пр. Разрушение бордюров, ограждений Проломы в тротуарных плитах Увеличена толщина покрытия на см и более Гр. II. Г п. III. Гр. IV. Э - появление повреждений из-за естественного старения при эксплуатации или пропуска сверхнормативной нагрузки. Показан процент пролетных строений, в которых обнаружен дефект. Примечателен результат обработки данных о состоянии однотипных сооружений в возрасте примерно лет, эксплуатирующихся примерно в одинаковых условиях (Центральный район). В таблице 1. Виды дефектов классифицированы по причинам, их вызвавших -конструктивным, строительным и эксплуатационным. Конструктивные недостатки проектов привели к повреждению в большей степени элементов пролетных строений, и в меньшей степени элементов мостового полотна. Причинами этих повреждений явились недостатки проектов, которые могли быть исключены, если бы была осуществлена их экспертиза (недостатки в системе водоотвода с проезжей части мостов и подходов к ним, недостатки конструкций тротуаров, недостаточные толщины бетонного защитного слоя у арматуры и др. То есть организация постоянной работы по контролю качества проектов может существенно изменить темп старения конструкций. Существенный вес и строительных недостатков (изготовления и монтажа) в появлении и развитии дефектов пролетных строений, включая элементы поперечного объединения и опорных узлов. И здесь основной причиной является недостаточный контроль за изготовлением сборных конструкций и фактическое отсутствие постоянного технического контроля (надзора) в процессе строительства или ремонта. Половина повреждений, приведенных в таблице 1. Для сооружений в возрасте лет это очень большой процент, свидетельствующий о том, что до середины -х годов период доремонтной эксплуатации сооружений составлял не выше лет. Примерно к такому же выводу о времени доремонтного срока (- лет) на момент -г. Если принять, что процент мостов с неудовлетворительным состоянием дает возможность определить по графику “возраст мостов” их срок службы, правда с невысокой точностью, а процент мостов с оценкой “хорошо” дает возможность определить период сохранения работоспособного сооружения (календарную продолжительность эксплуатации без существенных ограничений условно "работоспособность''), то получаем следующую картину из графиков на Рис. Количество мостов в разном возрасте. Таблица 1. Годы Количество мостов в возрасте. То есть значительное увеличение срока службы и работоспособности заметно лишь за последние 5 лет. При этом следует иметь в виду, что при указанном подходе к определению срока службы допустима только качественная оценка. Это вызвано очень низкой объективностью принятого сегодня подхода к оценке долговечности и состояния сооружений. Тенденции и проблемы. Анализ особенностей состояния мостовых сооружений (далее МС) позволил установить тенденции и определить проблемы, с которыми придется сталкиваться федеральной службе эксплуатации и управленческому аппарату отрасли. Количество малых мостов постепенно снижается и в настоящее время их число незначительно и не требует больших затрат на содержание и ремонт. Возрастает число внеклассных сооружений, к которым потребуется особое внимание, в первую очередь б части содержания, и разработка специальных нормативных документов. МС. Большинство из эксплуатируемых МС рассчитаны на нагрузки, близкие к современным, что увеличивает число ремонтопригодных сооружений. Необходимость повышения качества строительства отмечалась в анализе состояния мостового хозяйства еще в г.