Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Казань: КГАСУ, 2006. — 232 с.
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Научные руководители: кандидат технических наук, доцент Манапов А.З. Цель работы заключается в совершенствовании методик оценки остаточного ресурса эксплуатируемых стальных конструкций. Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:
- анализ существующих подходов к оценке индивидуальных ресурсных параметров строительных конструкций;
- статистическая систематизация информации, характеризующей особенности эксплуатации стальных коробчатых балок;
- исследование действительной работы металлических конструкций и разработка критериев оценки ресурса изгибаемых элементов;
- численное сравнение динамических моделей оценки надежности на примере конкретных конструктивных элементов;
- разработка новой методики оценки остаточного ресурса эксплуатируемой стальной конструкции, основанной на статистическом моделировании и регрессионном анализе. Степень достоверности полученных результатов подтверждается:
- при проведении систематизации статистической информации, характеризующей особенности эксплуатации стальных коробчатых балок, использованы апробированные методы инструментальных измерений и испытаний конструктивных элементов, данные расчетов реальных металлических конструкций и методы математической статистики для обработки полученных результатов;
- экспериментальными результатами испытаний и обследований строительных конструкций, применением при поверочных расчетах металлических конструкций параметров оценки, полученных методами строительной механики и теории вероятностей, а также математическим аппаратом регрессионного анализа для прогнозирования износа элементов расчетного сечения;
- использованием доступной многофункциональной вычислительной системы MathCAD и встроенных функций генератора случайных чисел MathCAD для статистического моделирования процесса нагружения конструкции. Научная новизна работы заключается в следующем:
- выполнен анализ существующих подходов к оценке индивидуальных ресурсных параметров строительных конструкций;
- проведена систематизация статистической информации, характеризующей особенности эксплуатации стальных коробчатых балок, по шести основным отличительным признакам: грузоподъемности, режиму работы, пролету, материалу несущих металлических конструкций, заводу-изготовителю, времени изготовления;
- исследована действительная работа и выполнен статистический анализ ресурсов изгибаемых элементов по коэффициентам запаса прочности, местной устойчивости стенки и жесткости;
- проведены численные исследования, уточняющие степень влияния допусков на листовой прокат и стеснения депланации при изгибе на запас расчетной прочности, местной устойчивости стенки и жесткости стальных коробчатых балок;
- выполнена оценка резерва жесткости путем сравнения расчетных прогибов конструкции на момент обследования и фактических прогибов, измеренных при натурных испытаниях;
- выполнено численное сравнение динамических моделей оценки надежности на примере конкретных конструктивных элементов и оценена степень влияния учета коррозионного износа на показатели надежности конструкции;
- разработана методика оценки остаточного ресурса эксплуатируемой стальной конструкции, основанная на статистическом моделировании случайных процессов комбинации «нагрузка-прочность», во взаимосвязи с регрессионными моделями для прогнозирования износа конструктивных элементов.
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Научные руководители: кандидат технических наук, доцент Манапов А.З. Цель работы заключается в совершенствовании методик оценки остаточного ресурса эксплуатируемых стальных конструкций. Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:
- анализ существующих подходов к оценке индивидуальных ресурсных параметров строительных конструкций;
- статистическая систематизация информации, характеризующей особенности эксплуатации стальных коробчатых балок;
- исследование действительной работы металлических конструкций и разработка критериев оценки ресурса изгибаемых элементов;
- численное сравнение динамических моделей оценки надежности на примере конкретных конструктивных элементов;
- разработка новой методики оценки остаточного ресурса эксплуатируемой стальной конструкции, основанной на статистическом моделировании и регрессионном анализе. Степень достоверности полученных результатов подтверждается:
- при проведении систематизации статистической информации, характеризующей особенности эксплуатации стальных коробчатых балок, использованы апробированные методы инструментальных измерений и испытаний конструктивных элементов, данные расчетов реальных металлических конструкций и методы математической статистики для обработки полученных результатов;
- экспериментальными результатами испытаний и обследований строительных конструкций, применением при поверочных расчетах металлических конструкций параметров оценки, полученных методами строительной механики и теории вероятностей, а также математическим аппаратом регрессионного анализа для прогнозирования износа элементов расчетного сечения;
- использованием доступной многофункциональной вычислительной системы MathCAD и встроенных функций генератора случайных чисел MathCAD для статистического моделирования процесса нагружения конструкции. Научная новизна работы заключается в следующем:
- выполнен анализ существующих подходов к оценке индивидуальных ресурсных параметров строительных конструкций;
- проведена систематизация статистической информации, характеризующей особенности эксплуатации стальных коробчатых балок, по шести основным отличительным признакам: грузоподъемности, режиму работы, пролету, материалу несущих металлических конструкций, заводу-изготовителю, времени изготовления;
- исследована действительная работа и выполнен статистический анализ ресурсов изгибаемых элементов по коэффициентам запаса прочности, местной устойчивости стенки и жесткости;
- проведены численные исследования, уточняющие степень влияния допусков на листовой прокат и стеснения депланации при изгибе на запас расчетной прочности, местной устойчивости стенки и жесткости стальных коробчатых балок;
- выполнена оценка резерва жесткости путем сравнения расчетных прогибов конструкции на момент обследования и фактических прогибов, измеренных при натурных испытаниях;
- выполнено численное сравнение динамических моделей оценки надежности на примере конкретных конструктивных элементов и оценена степень влияния учета коррозионного износа на показатели надежности конструкции;
- разработана методика оценки остаточного ресурса эксплуатируемой стальной конструкции, основанная на статистическом моделировании случайных процессов комбинации «нагрузка-прочность», во взаимосвязи с регрессионными моделями для прогнозирования износа конструктивных элементов.