Шевченко Тетяна Юріївна. Прогнозування надійності залізобетонних конструкцій логіко-імовірнісними методами

Краткое описание

Шевченко Тетяна Юріївна. Прогнозування надійності залізобетонних конструкцій логіко-імовірнісними методами : Дис... канд. наук: 05.23.01 - 2008.

Шевченко Т.Ю. Прогнозування надійності залізобетонних конструкцій логіко - імовірнісними методами. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеню кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01 будівельні конструкції, будівлі та споруди. Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Дніпропетровськ, 2007.
У дисертації викладений логіко-імовірнісний підхід до прогнозування надійності залізобетонних конструкцій, що дозволяє врахувати вплив їх мінливих параметрів і суб'єктивного фактора, обумовленого діяльністю людини на всіх стадіях життєвого циклу конструкцій.
На основі статистики відмов виконаний аналіз впливу суб'єктивного фактора на надійність залізобетонних конструкцій. Запропоновані загальні положення, принцип розрахунку і методологія вирішення задач врахування впливу суб'єктивного фактора на надійність залізобетонних конструкцій на основі логіко-імовірнісного підходу до прогнозування їх надійності. Розроблена інженерна методика врахування категорій якості діяльності учасників життєвого циклу конструкцій при прогнозуванні надійності їх функціонування.
На основі експертних оцінок запропоновані основні показники якості діяльності учасників процесу створення конструкцій, а також процесу їх експлуатації. Запропоновані моделі, що відображають залежність рівня якості діяльності учасників процесу створення та процесу експлуатації залізобетонних конструкцій від визначеної множини факторів-показників якості. Результати моделювання за встановленими залежностями співпадають з експериментальними даними в 95% випадків. Проведена апробація запропонованого логіко-імовірнісного підходу, на прикладі оцінки надійності міцності похилих перерізів залізобетонних елементів, що згинаються. Результати досліджень можуть бути використані при виконанні моніторингу для прогнозування надійності будівельних конструкцій, оцінці залишкового ресурсу конструкцій для прийняття рішення про їх підсилення чи ремонт.

В дисертаційній роботі викладено рішення актуальної науково-технічної задачі: розвиток методології прогнозування надійності залізобетонних конструкцій з врахуванням впливу їх мінливих параметрів конструкцій та суб'єктивного фактора, обумовленого діяльністю людини на всіх стадіях життєвого циклу конструкцій.
Проведені дослідження дозволяють зробити наступні висновки:
1. Запропоновано логіко-імовірнісний підхід до прогнозування надійності залізобетонних конструкцій, що дозволяє врахувати вплив мінливих параметрів і суб'єктивного фактора, обумовленого діяльністю людини на всіх стадіях життєвого циклу конструкцій.
2. На основі статистики відмов виконано аналіз впливу суб'єктивного фактора на надійність залізобетонних конструкцій на всіх стадіях їх життєвого циклу. Встановлено, що саме низька якість учасників процесу створення і процесу експлуатації конструкцій є загальною причиною появи організаційних і технологічних помилок, а саме помилок на стадії інженерних досліджень, на стадії проектування і на стадії зведення конструкцій; помилок контролю; помилок в процесі експлуатації конструкцій.
3. Запропоновано загальні положення, принцип розрахунку і методологію вирішення задач врахування впливу суб'єктивного фактора на надійність залізобетонних конструкцій на основі логіко-імовірнісного підходу до прогнозування їх надійності, а також розроблена інженерна методика врахування категорій якості діяльності учасників життєвого циклу конструкцій при прогнозуванні надійності їх функціонування.
4. На основі експертних оцінок запропоновано основні показники якості діяльності учасників процесу створення конструкцій (наявність у організації відповідної ліцензії; кваліфікація персоналу організації; наявність у організації функціонуючої на належному рівні системи менеджменту якості відповідно регламенту сімейства стандартів ISO 9000; термін функціонування організації; стан матеріально-технічної бази організації), а також процесу їх експлуатації (дотримання правил технічної експлуатації конструкцій; наявність пошкоджень від силових і агресивних впливів; наявність пошкоджень від механічних впливів; розвиток дефектів, що виникли при виготовленні і монтажу конструкцій).
5. Запропоновано моделі, що відображають залежність рівня якості діяльності учасників процесу створення та процесу експлуатації залізобетонних конструкцій від визначеної множини факторів-показників якості. Результати моделювання за встановленими залежностями співпадають з експериментальними даними в 95% випадків.
6. Проведено апробацію запропонованого логіко-імовірнісного підходу, на прикладі оцінки надійності міцності похилих перерізів залізобетонних елементів, що згинаються. Отримані дані аналізу надійності міцності похилих перерізів залізобетонних елементів, що згинаються, розрахованих за діючими нормами проектування, свідчать, що елементи істотно нерівнонадійні. При цьому залізобетонні елементи по надійності міцності похилих перерізів диференціюються на: елементи, які мають запас міцності; елементи, надійність яких достатня; елементи, які мають недостатню надійність.
7. Проведено ранжування параметрів залізобетонних елементів, що згинаються, за критерієм внеску в дисперсію міцності похилих перерізів. Результати ранжування свідчать, що визначальними параметрами в забезпеченні міцності похилих перерізів залізобетонних елементів, що згинаються, є фізико-механічні характеристики бетону і арматури. При врахуванні фактичної мінливості параметрів внесок решти параметрів - s, h, a, b, Asw(позначення відповідно СНіП 2.03.01-84*) в дисперсію міцності похилих перерізів складає від 10 до 32%. Таким чином, для забезпечення надійності міцності похилих перерізів елементів, що згинаються, необхідний контроль як якості матеріалів, так і відповідності геометричних параметрів залізобетонних елементів проектним.
8. З використанням запропонованого логіко-імовірнісного підходу виконано прогнозування надійності міцності похилих перерізів залізобетонних балок, що згинаються, з врахуванням граничних рівнів якості діяльності учасників процесу створення і експлуатації конструкцій.
9. Визначені показники надійності експлуатаційних властивостей залізобетонних конструкцій для різних категорій їх технічного стану з використанням запропонованого логіко-імовірнісного підходу.
10. Результати досліджень можуть бути використані при виконанні моніторингу для прогнозування надійності будівельних конструкцій, оцінці залишкового ресурсу конструкцій для прийняття рішення про їх підсилення чи ремонт.