ЖИВУЧЕСТЬ БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ

Краткое содержание

Введение диссертации раскрывает актуальность выбранной для исследования темы, определяет и обосновывает объект, предмет, научную новизну и практическую значимость работы.

В первой главе диссертации выполнен в пространственно-временном, терминологическом, нормативном ракурсах критический анализ состояния проблемы, по результатам которого обзорные материалы систематизированы и изложены по нижеприведенным направлениям в следующей последовательности:

1. Возникновение первых методологических затруднений в вопросе стойкости строительных конструкций к отказам элементов в контексте истории развития темы с неудачным лингвистическим названием «прогрессирующее обрушение». Сложившиеся в нормативной базе различных стран подходы по защите от «прогрессирующего» обрушения;

2. Примеры трактовок и решения темы в разных сферах человеческой жизнедеятельности;

3. Проблема живучести в ключе системного подхода: место, роль и диалектика взаимосвязи основных свойств любой системы – надежности, живучести и безопасности;

4. Критика постановки вопроса стойкости строительных конструкций к «прогрессирующему» (диспропорциональному, лавинообразному, цепному и т. д.) обрушению;

5. Проблема живучести строительных конструкций. Существующие концептуальные подходы: трактовка внешнего повреждающего воздействия (нормирование или отказ от нормирования конкретных аварийных воздействий, подходы риск-анализа), расчетные методы анализа реакции конструкции на повреждение, оценка конечного (поврежденного) состояния конструкции.

Литературный поиск применительно к большепролетным конструкциям показал, что:

- Существует незначительное количество научных работ, затрагивающих вопрос их живучести, – в целом живучесть таких систем ранее практически не изучалась, а превалирующие работы для обыкновенных зданий преимущественно носят локально-прикладной характер;

-  Авторы работ по живучести большепролетных систем в основном дискутируют на тему о необходимости обеспечения живучести таких систем;

- В виду сложности обеспечения живучести большепролетных конструкций в практике мирового проектирования устоялась точка зрения, при которой безопасность таких систем гарантируется в первую очередь за счет превентивных мер, а обеспечение живучести при отказе только второстепенных элементов  является не более чем правилом «хорошего тона» в проектировании (в РФ нормативное воплощение такой подход нашел  в МДС 20-2.2008). Одна из основных причин сложности обеспечения живучести большепролетных конструкций – принцип концентрации материала – существуют как дискретные формы, «обреченные» на нулевую структурную живучесть, так и континуальные формы, обладающие максимально возможной потенциальной структурной живучестью (например, листовые конструкции – мембранные оболочки).

Во второй главе предлагается в развитие идей различных ученых и исследователей (Н.С. Стрелецкого, Ю.И. Кудишина, Г.А. Гениева, В.В. Болотина, В.И. Колчунова, А.В. Перельмутера, B. Crowder, E. Willianson, D. Billow, J. Crawford, H. Lew, J. Gilmour, U. Strarossek, T. Canisius, B. Ellingwood и др.) сформулировать проблему обобщенной живучести – все аварийные воздействия и соответствующие проблемы стойкости к повреждающим воздействиям [а) аварийного типа, таким как: сейсмостойкость, огнестойкость, взрывоустойчивость, износостойкость, трещиностойкость; б) аварийной величины воздействий проектного типа в контексте вопроса структурной избыточности при поиске резерва несущей способности] рассматривать в рамках обобщенной проблемы живучести. Расчет на сами воздействия отнести к третьей группе предельных состояний, как состояний с недопустимым уровнем повреждений (рис. 1). Повреждающие воздействия трактовать в широком смысле, как на глобальном уровне (например, сейсмические воздействия), так и на локальном (например, потеря местной устойчивости стенки металлической двутавровой балки).

Для устранения внутренних противоречий методики предельных состояний  предлагается использовать классическую трактовку теории систем по разграничению свойств надежности и живучести: надежность – способность неповрежденной системы (в нашем случае конструкции) выполнять свое функциональное назначение (надежность нормируется соответствующими показателями безотказной работы), живучесть – способность поврежденной системы выполнять свое функциональное назначение.