Применение теории риска для вероятностной оценки работоспособности балочных систем из железобетона, используемых в мостостроении

• Автор: Нгуен Динь Хоа
• Шифр специальности: 05.23.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 161 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1 ОБОСНОВАНИЕ АКТУАЛЬНОСТИ ТЕМЫ. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО РАССМАТРИВАЕМОЙ ПРОБЛЕМЕ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

1.1 Обоснование актуальности темы исследования

1.2 Современное состояние исследований по применению теории надежности и теории риска для вероятностного расчета прочности несущих строительных конструкций
1.3 Краткое описание методов пространственного расчета мостовых балочных систем из железобетона.

1.4 Постановка диссертационных исследований.

1.5 Алгоритм вероятностного расчета риска возникновения предельных состояний в системе железобетонных балок

1.6 Краткое описание задач, решаемых по рассматриваемой проблеме

1.7 Выводы по главе.

2 РАЗРАБОТКА И АПРОБАЦИЯ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА РИСКА РАЗРУШЕНИЯ В НОРМАЛЬНОМ СЕЧЕНИИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ БАЛКИ С ОБЫЧНЫМ АРМИРОВАНИЕМ
2.1 Основные расчетные положения
2.2 Алгоритм нелинейного деформационного расчета прочности нормального сечения.
2.2.1 Балка прямоугольного поперечного сечения
2.2.2 Балка таврового поперечного сечения.
2.2.3 Данные тестирования программ и
2.3 Исследования риска разрушения нормальных сечений балки при нормальных распределениях прочности и нагрузки
2.4 Оценки риска разрушения балки при учете отклонений распределений нагрузок от нормального закона
2.5 Оптимизация армирования железобетонных балок по параметру риска
2.6 Выводы по главе
3 РАЗВИТИЕ И АПРОБАЦИЯ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА РИСКА ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ ДЛЯ НОРМАЛЬНЫХ СЕЧЕНИЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ БАЛОК.
3.1 Общие расчетные положения
3.2 Обобщение деформационного расчета предварительно напряженных балок на прочность и трещиностойкость
3.2.1 Обобщение деформационного расчета нормальных сечений преднапряженных балок на прочность
3.2.2 Деформационный расчет для нормальных сечений предварительно напряженных балок на трещиностойкость
3.3 Численные исследования риска предельного состояния по прочности балки
3.4 Оценка влияния разброса усилий предварительного натяжения на риск предельного состояния по трещиностойкости балки.
3.5 Выводы по главе
4 РАЗРАБОТКА И ТЕСТИРОВАНИЕ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА РИСКА РАЗРУШЕНИЯ В НАКЛОННЫХ СЕЧЕНИЯХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ БАЛКИ
4.1 Основные допущения и положения расчетной методики
4.2 Описание вычислительного алгоритма расчета риска разрушения наклонного сечения
4.3 Тестовые примеры расчета риска разрушения балки в наклонных сечениях.
4.4 Численные исследования риска разрушения балки прямоугольного сечения.
4.5 Выводы по главе.
5 РАЗРАБОТКА, ТЕСТИРОВАНИЕ И АПРОБАЦИЯ ПРОГРАММЫ ВЕРОЯТНОСТНОГО РАСЧЕТА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ДЛЯ СИСТЕМЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК
5.1 Обоснование принятых допущений и их программное обеспечение
5.2 Программная реализация методики вероятностного расчета
5.3 Апробация вычислительного комплекса на тестовом примере расчета.
5.4 Данные натурных статических испытаний автодорожного моста с оценкой прочности по действующим нормам
5.5 Примеры вероятностного расчета работоспособности пролетных строений мостов для повышенных нагрузок и при наличии ослаблений
5.5.1 Пример расчета риска разрушения от недостатка прочности
5.5.2 Пример расчета риска возникновения предельного состояния по максимальному раскрытию трещин.
5.6 Выводы по главе.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В настоящей работе на основе положений теории риска разрабатывается методика количественной оценки вероятности возникновения катастрофических состояний в нормальных и наклонных сечениях применяемых в мостостроении балочных систем из железобетона при совместном действии постоянных и временных нагрузок с учетом разброса прочностных характеристик материалов, действующих нагрузок и наличия дефектов и повреждений. При этом существенным является как величина, так и расположение дефектов и повреждений на конструкции. Достоверность научных положений и результатов, сформулированных в диссертации. Основные принципы разработанных методик основаны на непротиворечивых положениях строительной механики и теории риска. Сходимость предлагаемых алгоритмов проверена сопоставлением результатов на ряде расчетных примеров с данными других авторов. Практическая ценность работы заключается в создании на базе разработанных алгоритмов программ расчта балочных пролтных строений автодорожных мостов с учетом разброса прочностных характеристик материалов и действующих нагрузок, а также с учтом различных дефектов и повреждений. Программы апробированы и моут быть рекомендованы для практического внедрения. Апробация работы проведена путм представления и обсуждения докладов на научных конференциях ВГАСУ Воронеж, гг. ВГАСУ Воронеж, гг Материалы диссертации представлены на международном конгрессе Наука и инновации в строительстве I в ВГАСУВоронеж, г. IX международной научнотехнической конференции Актуальные проблемы строительства и строительной индустрии в Тульском техническом университете Тула, г. Публикации основное содержание диссертационной работы изложено в 5 публикациях , , , , , в том числе одна статья опубликована в издании, входящем в перечень, определенный ВАК РФ . Структура и объм работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Диссертация содержит 1 страницу, в том числе 6 страниц машинописного текста, список литературы из 0 наименований использованных источников, рисунков, таблицы и 1 приложение с двумя актами внедрения разработанных методик и программ. ОБОСНОВАНИЕ АКТУАЛЬНОСТИ ТЕМЫ. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО РАССМАТРИВАЕМОЙ ПРОБЛЕМЕ. Общая тенденция мирового прогресса, которая проявляется, несмотря на разразившийся в последние годы экономический кризис во многих странах мира, приводит к росту промышленного производства и развитию транспортных коммуникаций. Такая тенденция хорошо просматривается во многих промышленно развитых областях Российской Федерации и во Вьетнаме, который даже в сложном для экономики году в отличие от многих стран мира показал рост ВВП на 5,2 . На территории Вьетнама с плотной жилой застройкой, многочисленными промышленными предприятиями и густой транспортной системой с многочисленными мостовыми сооружениями через реки, овраги, автомобильные и железные дороги, эксплуатируется большое количество мостовых сооружений. Необходимость строительства и эксплуатации мостов обусловлена особенностями географического положения страны в прибрежной зоне Южнокитайского моря в гористой местности с многочисленными реками и оврагами рисунок 1. По статистическим данным до года 0 во Вьетнаме эксплуатируется 3 мостовых сооружений с общей длиной около м. Более из них выполнено из железобетона, так как применение слали в мостостроении оказалось экономически неоправданным. Структура сети государственных межрайонных автомобильных дорог представлена на рисунке 1. При отсутствии собственной нормативной базы строительство мостовых сооружений во Вьетнаме осуществлялось по нормативам и проектам, разработанным во Франции и СССР. Рисунок 1. Первый отечественный нормативный документ во Вьетнаме на проектирование мостов и других транспортных сооружений ТСЫ 6 был разработан в году на основе действующих в СССР технических условий СН 0 . Новый нормативный документ ТСЫ2 7, который был введен в г, реализует положения нормативного документа США ААБНТО . I с учетом особенностей Вьетнама. В этих нормах приняты современные представления о случайновероятностной природе нагрузок и воздействий, а также механических свойств материалов. Как и в действующем в настоящее время в России нормативном документе СНиП 2 , в новых Вьетнамских нормах принята методика предельных состояний для прочностных расчетов. А второстепенная автомобильная дорога Рисунок 1.