Delist.ru

Методика оценки и прогнозирования технического состояния городских железобетонных мостовых сооружений (16.02.2010)

Автор: Белый Андрей Анатольевич

Сформулированы и градуированы ТЭП, как критерии оценки технического состояния исследуемых сооружений с учетом специфики их эксплуатации в условиях мегаполиса.

Разработаны основные положения методики оценки и прогнозирования технического состояния и сроков службы железобетонных мостовых сооружений в условиях их эксплуатации в городской среде.

Сформулированы требования к современной аналитической информационной системе по управлению техническим состоянием объектов мостового парка крупного города.

Проанализированы существующие механизмы и даны предложения по совершенствованию инновационных технологий контроля (в частности, мониторинга) за состоянием мостовых сооружений, сформулировано понятие «активного» мониторинга и его задачи.

Практическая значимость. Методика оценки и прогнозирования технического состояния городских железобетонных мостовых сооружений и создание на ее основе АИС позволяют:

- получить надежную информацию как о конкретном сооружении, так и об общем состоянии выбранной группы сооружений из мостового парка города;

- спрогнозировать состояние конкретного сооружения и остаточный срок службы в зависимости от выбранной стратегии управления его эксплуатацией;

- спланировать мероприятия по содержанию и ремонту мостовых сооружений на основе оперативного определения объема требуемых соответствующих работ;

- определить и оптимизировать требуемые финансовые затраты как результат оценки необходимых объемов работ по содержанию и ремонту для поддержания заданных уровней надежности и функциональности мостовых сооружений города;

- назначить оптимальный режим эксплуатации объекта(ов) в зависимости от выбранной стратегии управления.

Также автором предложены оптимальные параметры технического надзора за сооружениями, позволяющие поддерживать уровни надежности и функциональности в заданных пределах эксплуатирующими организациями крупных городов.

Вопросы, выносимые на защиту:

Результаты анализа технического состояния эксплуатируемых железобетонных мостов и путепроводов Санкт-Петербурга с определением основных повреждений (дефектов) и причин (факторов), их вызывающих;

Предложенные для условий выбранного региона технико-эксплуатационные показатели (ТЭП) как критерии оценки технического состояния сооружений, с градуированием по категориям;

Методика оценки и прогнозирования технического состояния и сроков службы железобетонных мостовых сооружений (на примере Санкт-Петербурга), учитывающая уникальность сооружений города и специфику их эксплуатации в условиях мегаполиса;

Предложения по повышению эффективности и совершенствованию системы управления эксплуатацией искусственных сооружений в мегаполисе за счет применения инновационных механизмов в данной системе.

Достоверность основных научных положений и результатов исследования обеспечивается корректностью теоретических и инструментально-измерительных исследований (в пределах принятых допущений), а также удовлетворительным совпадением данных, полученных в результате теоретических и натурных исследований на конкретных объектах, выполненных с участием автора.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы используются СПб ГУП «Мостотрест» в рамках совершенствования системы содержания искусственных сооружений за счет изменения параметров надзора и внедрения современных аналитически-информационных систем (АИС) и других средств контроля и мониторинга за их техническим состоянием, а также ЗАО «НИПИ Территориального развития и транспортной инфраструктуры» (ЗАО «НИПИ ТРТИ»)при разработке АИС, в которой использована методика, разработанная автором, и применены предложенные автором ТЭП.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на следующих семинарах, заседаниях и конференциях:

Научно-практический семинар «Прогрессивные технические решения и мониторинг в строительстве, ремонте и содержании искусственных сооружений» – г. Нижний Новгород, 06-11 ноября 2007г.

61я и 62я Международные научно-технические конференции аспирантов и молодых ученых – г. Санкт-Петербург, СПбГАСУ, 23 апреля 2008г. и 22 апреля 2009г.

Научно-практический семинар «Совершенствование системы управления эксплуатацией искусственных сооружений. Применение новых технологий и материалов при ремонте и содержании искусственных сооружений» – г. Пятигорск, 06-10 октября 2008г.

Всероссийская научно-техническая конференция «Транспорт, наука, бизнес: проблемы и стратегия развития» – г. Екатеринбург, УрГУПС, 16-18 октября 2008г.

66я Научная конференция профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов – г. Санкт-Петербург, СПбГАСУ, 04 февраля 2009г.

Круглый стол «Применение инноваций в строительстве, ремонте и содержании конструктивных элементов дорожно-мостовых сооружений» – г. Санкт-Петербург, ОАО «Мостострой № 6» и ФГУП «РосдорНИИ», 28 июля 2009г.

VI Международный форум «Мир мостов - 2009» – г. Санкт-Петербург, 23-25 сентября 2009г.

Доклады на заседаниях кафедры «Мосты» ПГУПС, 2007-2009г.г.

Публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы представлены в 12 публикациях, в том числе 1 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического указателя и приложений. Полный объем диссертации составляет 253 стр., включая 111 рисунков, 37 таблиц. Основной текст (без оглавления, библиографического указателя, приложений, рисунков и таблиц) излагается на 117 страницах. Библиографический указатель включает 118 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрывается актуальность темы, цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе диссертации описаны история возникновения и эволюция развития мостовых сооружений в Санкт-Петербурге. Рассмотрен временной промежуток с 1703 г. (возникновение города на Неве) по настоящее время. Проанализированы тенденции в мостостроении за 300 с лишним лет: меняющиеся функции сооружений, используемые материалы, статические схемы, организации, выполняющие работы по их содержанию.

Детально рассмотрена существующая в настоящий момент система эксплуатации. Отмечены ее достоинства и недостатки.

Выполненные в диссертации расчеты, анализы и предложения основаны на базе данных СПб ГУП «Мостотрест» – одной из старейших мостовых эксплуатирующих организаций в стране.

Динамика роста площадей эксплуатируемых сооружений указывает на значительное их увеличение в последние годы.

Выполненный анализ мостового парка города позволил обосновать выбор в качестве объекта исследования городские железобетонные мосты и путепроводы, как наиболее массовые искусственные сооружения: из эксплуатируемых сейчас более чем 450 мостовых сооружений около 300 – выполнены из железобетона, что составляет 2/3 от их числа.

Теоретические аспекты работы железобетонных конструкций мостов рассматривались в трудах О. Я. Берга, Г. М. Власова, Е. Е. Гибшмана, А. С. Дмитриева, Г. К. Евграфова, Л. В. Захарова, Л. И. Иосилевского, Н. М. Колоколова, В. М. Круглова, Б. П. Назаренко, А. В. Носарева, Н. И. Поливанова, В. П. Устинова, А. Л. Цейтлина и многих других.

Проблемами содержания эксплуатируемых мостовых сооружений и исследованиями их надежности с учетом воздействий факторов различного происхождения занималось большое количество ученых. Среди них отметим работы А.Х. Астрахана, С.А. Бокарева, А.Л. Брика, В.А. Быстрова, Г.И. Богданова, Н.Н. Богданова, Ш.Н. Валиева, А.И. Васильева, Д.Ю. Виноградского, Г.М. Власова, Р.Б. Гарибова, В.П. Еремеева, А.А. Землянского, Л.И. Иосилевского, В.С. Кагана, Э.С. Карапетова, И.Г. Козлова, Ю.Г. Козьмина, Е.И. Колокольниковой, В.В. Кондратова, В.Н. Кухтина, Н.П. Лукина, А.В. Макарова, Р.К. Мамажанова, А.В. Межняковой, С.А. Мусатова, Н.И. Новожиловой, А.В. Носарева, И.Г. Овчинникова, В.О. Осипова, А.А. Потапкина, В.А. Пшеничкиной, В.В. Раткина, Ю.Д. Руденко, А.М. Рузова, Ю.В. Рыбалова, П.М. Саламахина, И.Д. Сахаровой, С.М. Скоробогатова, И.Г. Скородумова, В.Н. Смирнова, С.З. Супоницкого, А.В. Сыркова, Л.М. Пухонто, Н.В. Тимофеевой, В.П. Чиркова, В.И. Шестерикова, А.А. Шкуратовского, В.И. Ярохно и др.

Кратко представлена история возведения железобетонных мостов в Санкт-Петербурге.

Для оценки технического состояния объектов исследования автором предложен «трехступенчатый» подход, включающий три анализационных этапа.

загрузка...