|
Ахмедов Ш.Б.; Раджабов Т.Ю.;
Шожалилов Ш.Ш.; Оспанов Р.С.
ОЦЕНКА СРОКОВ СЛУЖБЫ КОНСТРУКЦИЙ
ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ ПРИ ПРОГНОЗИРОВАНИИ
ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ МОСТОВ
В последние годы на дорогах Узбекистана и других стран
наблюдается опасное нарастание различных повреждений в экс-
плуатируемых пролетных строениях, вызванное увеличением сро-
ков службы и интенсивности движения транспортных средств и
грузо напряженности. Самыми распространенными дефектами
пролетных строений мостов являются трещины, наиболее опасные
из которых возникают в зоне действия поперечных сил. Недостатки
в организации эксплуатации мостов, преждевременное «старение»,
накопление дефектов в железобетонных конструкциях и снижение
их несущей способности, неудовлетворительное проектирование -
серьезная проблема, приводящая к большим потерям материальных
и финансовых ресурсов государства. Изменились режимы эксплуа-
тации мостов: повысились скорости, грузонапряженность, увели-
893
чились осевые нагрузки от подвижного состава, заметны изменения
климатических условий, повысилась агрессивность среды и т. д.
В инженерно-техническом аспекте имеется два варианта
решения проблемы:
а) полная замена поврежденных конструкций, что связано с
большими затратами;
б) их реабилитация (т. е. усиление, ремонт или восстановле-
ние), что является более реальным, позволяющим увеличить также
и грузоподъемность конструкций.
С первых дней эксплуатации все конструкции железобетон-
ных мостов постепенно снижают свои качества. Эти изменения
происходят под воздействием многих физико-механических и
химических факторов. К ним относятся неоднородность материа-
лов, повышение напряжения, приводящие к микроразрывам в мате-
риале, попеременное увлажнение и высушивание, периодические
замораживании и оттаивания, резкие перепады температур, воз-
действие солей и кислот, выщелачивание, коррозия металла, загни-
вание древесины, истирание конструкций и т. п. Происходят посте-
пенные изменения структуры и свойств материалов. Надежность и
долговечность конструкций при этом зависят от интенсивности
протекания разрушительных процессов. Поэтому
под долговечнос-
тью
конструкций понимают такой срок службы, в течение которо-
го материал или конструкция сохраняют свои свойства и заданные
характеристики. Таким образом, для оценки и обеспечения надеж-
ности эксплуатируемых зданий и сооружений важным является
знание (прогноз) ресурса всех конструкций, срока их службы. В
общем виде именно они определяют периоды и объемы ремонтов.
При расчетах сроков службы конструкции, где фактор времени
выступает в явном виде, необходимо учитывать следующие поло-
жения, определяющие её поведение как в стадии эксплуатации, так
и в предельной стадии:
1) несущая способность, свойства и состояние конструкции
сооружения (прочность, деформативность, нагрузки, влияние среды
и т. д.) изменяются с течением времени и описываются вероят-
ностно-статистическими закономерностями;
2) нагрузки и воздействия среды, определяющие поведение
конструкции в эксплуатации, имеют режимный (повторяющийся,
894
периодический, циклический и др.) характер и по своей физической
природе являются случайными;
3) в конструкции с течением времени постепенно развиваются
повреждения, которые снижают эксплуатационные качества конс-
трукции и приводят к выходу ее из строя (усталостное, хрупкое или
вязкое трещинообразование в материале, рост деформативности,
коррозия арматуры и бетонаи др.). С течением времени эти повреж-
дения достигают размеров при которых эксплуатация конструкции
становится затруднительной (например, значительные оста-точные
прогибы, чрезмерное раскрытие трещин и т. д.) или резко снижает-
ся её долговечность.
4) срок службы следует определять по всем возможным
признакам выхода конструкции из строя, при этом он должен быть
не менее нормативного значения:
Т ≥ Т
н
,
(1)
где
Т -
срок службы конструкции, он принимается равным
минимальному из сроков службы, определенных по различным
признакам нарушения долговеч-ности и выхода из строя конструк-
ции.
Нормативный срок службы может быть установлен различ-
ными путями: на основе минимума общих затрат на строительство
и текущих расходов при эксплуатации зданий и сооружений либо
на основе метода экспертных оценок. Решающим фактором, по
которому следует устанавливать нормативный срок службы,
является накопленный опыт проектирования и эксплуатации.
В сочетании с диагностированием фактического состояния
метод расчета сроков службы железобетонных конструкций поз-
воляет:
- с необходимой вероятностью дать количественную оценку
времени нормальной эксплуатации конструкции;
- прогнозировать время отказа конструкции под действую-
щими нагрузками на основе фактических данных о реальном
поведении конструкции;
- определить запасы прочности и надежности конструкции в
любой момент времени с учетом её фактического состояния;
- контролировать динамику деструктивных процессов и
напряженно-деформированное состояние конструкции в период
эксплуатации;
895
- прогнозировать и уточнять срок службы в новых условиях
эксплуатации при изменении подвижной нагрузки (можно обосно-
ванно допустить увеличение интенсивности поездной и автомо-
бильной нагрузки, повысить скорость движения, но при этом с
учетом реального состояния конструкции по диагностическим
данным рассчитать уменьшенный по сравне-нию с первоначальным
срок службы);
- обоснованно рекомендовать к дальнейшему использованию
находящихся в эксплуатации и реконструируемые конструкции,
если их остаточный срок службы вполне достаточен для восп-
риятия новых нагрузок;
- определить остаточный срок службы конструкции с учетом
ее фактического состояния; обеспечить обоснованный подход к
планированию межремонтных сроков.
Do'stlaringiz bilan baham: |
