Худолєй Євген Юрійович. Діагностика та оцінка технічного стану залізобетонних конструкцій на основі вибіркового контролю

Краткое описание

Худолєй Євген Юрійович. Діагностика та оцінка технічного стану залізобетонних конструкцій на основі вибіркового контролю: дис... канд. техн. наук: 05.23.01 / Придніпровська держ. академія будівництва та архітектури. - Д., 2004

Худолєй Є. Ю. Діагностика та оцінка технічного стану несучих залізобетонних конструкцій на основі вибіркового контролю. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01 - будівельні конструкції, будівлі та споруди. Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Дніпропетровськ, 2004.
Робота спрямована на розробку теоретичних і методологічних положень кількісної системи діагностики та оцінки технічного стану несучих залізобетонних конструкцій будівель та споруд на основі імовірнісних методів для одержання оцінок із заданою надійністю.
Розроблено статистично обгрунтований кількісний метод діагностики несучих залізобетонних конструкцій, що регламентує вибір конструкцій, зон і ділянок контролю, параметрів контролю, кількості випробувань.
Запропоновано метод імовірнісної оцінки технічного стану несучих залізобетонних конструкцій будівель і споруд.
Досліджено значимість параметрів за їх впливом на забезпечення функціональних властивостей конструкцій - міцність, деформативність, тріщиностійкістъ для деяких типів конструкцій.
Проведена апробація запропонованих методичних підходів щодо рішення задач діагностики й оцінки технічного стану залізобетонних конструкцій будівель та споруд.

1. На основі проведених експериментально-теоретичних досліджень розроблена кількісна система діагностики, оцінки якості і технічного стану несучих залізобетонних конструкцій будівель та споруд, що гарантує одержання оцінок технічного стану з заданою забезпеченістю. При цьому система дозволяє обгрунтовано скоротити об'єми контролю конструкцій та їх параметрів.
Система регламентує:
А). Загальний підхід до визначення методів контролю якості й оцінки технічного стану будівельних конструкцій.
Б). Параметричний метод контролю якості й оцінки технічного стану будівельних конструкцій.
В). Вибір рівня контролю якості й оцінки технічного стану будівельних конструкцій.
Г). Визначення кількості випробувань.
Д). Вибірковий рівень контролю якості й оцінки технічного стану будівельних конструкцій на основі методу рандомізації.
Е). Вибір раціональних зон і параметрів контролю.
Ж). Вибір методів контролю параметрів.
І). Статистичну обробку результатів контролю параметрів.
К). Методику об'єднання результатів контролю параметру (характеристики) конструкцій, отриманих різними незалежними методами.
Л). Оцінку надійності функціональних властивостей і категорії технічного стану конструкцій.
2. На основі аналізу вимог нормативної документації з контролю якості залізобетонних конструкцій в частині встановлення значень коефіцієнтів безпеки, нормативних і рекомендаційних документів з оцінки категорії технічного стану залізобетонних конструкцій і відповідних їм ознак, а також результатів аналізу надійності залізобетонних елементів при проектуванні за сучасними нормами запропоновані чисельні значення показників надійності залізобетонних конструкцій, що відповідають визначеним категоріям технічного стану.
3. У задачах оцінки якості і технічного стану для одержання імовірнісних характеристик функціональних властивостей залізобетонних конструкцій обгрунтовано використання методу лінеаризації. Запропоновано методику оцінки похибки методу лінеаризації. Проведено оцінку похибки методу лінеаризації функцій властивостей деяких залізобетонних конструкцій заводського виготовлення.
4. У системі діагностики, оцінки якості і технічного стану залізобетонних конструкцій будівель та споруд прийнято параметричний метод, який полягає у тому, що при оцінці якості і технічного стану контролюються окремі параметри (характеристики) конструкцій, що впливають на функціональні властивості і такий, що дозволяє розрахунковим методом визначити надійність конструкцій за першою і другою групами граничних станів.
5. Кількість випробувань конструкцій та їх параметрів визначається, виходячи з регламентації забезпеченості оцінки математичного сподівання функцій властивостей конструкцій або їх параметрів, допустимої помилки в оцінці статистичних характеристик функцій властивостей конструкцій або їх параметрів. Виходячи з прийнятої в нормативних документах проектної забезпеченості характеристик, що контролюються (міцності матеріалів), і точності розрахункових залежностей для опису функціональних властивостей залізобетонних конструкцій, обгрунтовані значення величин в розрахунковій залежності для визначення кількості конструкцій, що обстежуються, або зон споруд.
6. Для скорочення об'ємів контролю на основі використання методу Монте-Карло запропонована загальна методика рандомізації плану випробувань для формування вибірки при обстеженні залізобетонніх конструкцій. Розроблено методику, алгоритми, запропоновано розрахункові залежності і вирішені задачі рандомізації плану випробувань масових однотипних конструкцій, унікальних конструкцій: лінійних споруд (конструкцій), площинних конструкцій, об'ємних конструкцій, поверхня яких описується сферичними координатами.
7. Введено поняття про раціональні зони контролю залізобетонних конструкцій. Раціональні зони і ділянки контролю параметрів конструкцій намічають відповідно до контрольних епюр допустимих екстремальних (мінімальних або максимальних) значень параметрів конструкцій, що визначаються, виходячи з умови забезпечення вимог за першою і другою групами граничних станів. Запропоновано метод визначення допустимих екстремальних параметрів конструкцій. На прикладі згинальних залізобетонних елементів отримані розрахункові залежності для визначення допустимих екстремальних параметрів, виходячи з забезпечення міцності за перетинами, нормальними до поздовжньої осі.
8. Запропоновано методику ранжування параметрів залізобетонних конструкцій для визначення об'єму вибірки при інструментальному контролі параметрів залізобетонних конструкцій. Отримано оцінки ранжування параметрів, що забезпечують функіональні властивості (міцність, жорсткість, тріщиностійкість) для елементів залізобетонних конструкцій: попередньо напружених згинальних, позацентрово стиснутих з великими і малими ексцентриситетами. Отримані оцінки можуть використовуватися при призначенні кількості випробувань відповідних параметрів при їхньому інструментальному контролі.
9. Розроблено методичний підхід врахування статистичних чинників для: а) обгрунтування кількості однорідних випробувань при відсутності апріорної інформації; б) обгрунтування кількості однорідних випробувань при наявності апріорної інформації; в) перевірки можливості віднесення результатів випробувань міцності бетону, отриманих на різних елементах, конструкціях, будівлях і спорудах, до єдиної генеральної сукупності; г) об'єднання результатів випробувань міцності бетону, отриманих різними незалежними методами.
10. З використанням розроблених науково обгрунтованих методичних підходів вирішені практичні задачі діагностики й оцінки технічного стану залізобетонних конструкцій будівель та споруд.