vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Building10.31675/1607-1859-2022-24-6-170-181vestniktgasu-1368Research ArticleПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОГ, МЕТРОПОЛИТЕНОВ, АЭРОДРОМОВ, МОСТОВ И ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙENGINEERING AND CONSTRUCTION OF ROADS, SUBWAYS, AIRDROMES, AND TUNNELSК вопросу прогнозирования динамической надежности пролетных строений мостовTowards predicting dynamic reliability of bridge spansКартопольцевВ. М.KartopoltsevV. M.

Картопольцев Андрей Владимирович, канд. техн. наук, доцент

634003, г. Томск, пер. Соляной, 24/1

Vladimir M. Kartopoltsev, DSc, Professor

24/1, Solyanoy Str., 634003, Tomsk

diamos@mail.ruКартопольцевА. В.KartopoltsevA. V.

Картопольцев Андрей Владимирович, канд. техн. наук, доцент

634003, г. Томск, пер. Соляной, 24/1

Audrey V. Kartopoltsev, PhD, A/Professor

24/1, Solyanoy Str., 634003, Tomsk

diamos@mail.ruАлексеевА. А.AlekseevA. A.

Алексеев Александр Аверьянович, канд. техн. наук, доцент

634003, г. Томск, пл. Соляная 2

Аleksandr А. Alekseev, PhD, A/Professor

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

ООО «ДИАМОС»РоссияOOO “DIAMOS”Russian FederationТомский государственный архитектурно-строительный университетРоссияTomsk State University of Architecture and BuildingRussian Federation202220122022246170181Copyright © Картопольцев В.М., Картопольцев А.В., Алексеев А.А., 20222022Картопольцев В.М., Картопольцев А.В., Алексеев А.А.Kartopoltsev V.M., Kartopoltsev A.V., Alekseev A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/1368

В условиях возрастающего воздействия временной подвижной нагрузки происходит преждевременный износ конструкций пролетных строений мостов, снижается эксплуатационная прочность и долговечность.

В статье рассмотрены вопросы, касающиеся динамической надежности несущих элементов пролетных строений в рамках обеспечения сохранности качества конструкций в процессе эксплуатации с учетом возможных дефектов и перегрузок. Надежность рассматривается в рамках случайных событий и процессов на основе закономерностей возможного выхода пролетных строений за предел «исправных».

На основе статистических динамических характеристик пролетных строений рассматриваются элементы параметрической и структурной надежности на основе теории вероятности и математической статистики, а также теории случайных чисел.

Теория динамической надежности характеризуется как качество, развернутое во времени. Рассматривая эффект вариации нагрузок, действующих в течение длительного времени, можно прогнозировать возможность изменения ресурсов и отказов в работе сооружения. Аппроксимируя условия динамической надежности на основе кривых распределения Гаусса и Вейбулла, можно представить математические выражения условия неразрушимости конструкции. Рассмотрены положения, определяющие наступление отказов в работе пролетных строений, с учетом возможных вариантов перегрузки по принципу случайных выбросов.

пролетное строениенадежностьнагрузкипрогнозированиеотказпрочностьдолговечностьsuperstructurereliabilityloadpredictionfailurestrengthdurabilityReferencesНечаев Ю.П. Долговечность искусственных сооружений // Эксплуатационная надежность искусственных сооружений : сб. научных трудов. ВНИИЖТ. Москва : Транспорт, 1989. С. 67–72.Nechaev Yu.P. Dolgovechnost' iskusstvennykh sooruzhenii [Durability of artificial structures]. In: Ekspluatatsionnaya nadezhnost' iskusstvennykh sooruzhenii. Sbornik nauchnykh trudov (Coll. Papers ‘Operational Reliability of Man-Made Structures’). Moscow, Transport, 1989. Pp. 67–72. (rus)Добромыслов А.И. Исследование надежности конструктивных систем // Промышленное строительство. 1989. № 12. С. 20–22.Dobromyslov A.I. Issledovanie nadezhnosti konstruktivnykh system [Reliability of structural systems]. Promyshlennoe stroitel'stvo. 1989. No. 12. Pp. 20–22. (rus)Gaal G., Veen C., Djorai M. Prediction of concrete bridges in the Netherlands // First International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management. Барселона, 2002. 6 p. 4. Межнякова А.В., Овчинников И.Г., Пшеничкина В.А. Оценка надежности железобетонных элементов конструкций мостовых сооружений. Саратов, 2006. 65 с.Gaal G., Veen C., Djorai M. Prediction of concrete bridges in the Netherlands. In: Proc. 1st Int. Conf. on Bridge Maintenance, Safety and Management. Barselona, 2002. 6 p.Берлоу Р., Прошан Ф. Математические теории надежности : пер. с англ. / под ред.Mezhnyakova A.V., Ovchinnikov I.G., Pshenichkina V.A. Otsenka nadezhnosti zhelezobetonnykh elementov konstruktsii mostovykh sooruzhenii [Reliability assessment of reinforced concrete elements of bridge structures]. Saratov, 2006. 65 p. (rus)Б.В. Гнеденко. Москва, 1969. 488 с.Barlow R., Proschan F. Matematicheskaya teoriya nadezhnosti [Mathematical theory of reliability], B.V. Gnedenko, Ed., Moscow: Sovetskoe radio, 1969. 488 p. (transl. from Engl.)Колчин К.Б. Рассчет прочности и надежности строительных сооружений (Современный подход). Кишенев : Изд-во Картя Молдовенскэ, 1976. 85 с.Kolchin K.B. Rasschet prochnosti i nadezhnosti stroitel'nykh sooruzhenii. (Sovremennyi podkhod) [Strength analysis of buildings]. Kishenev: Kartya Moldovenske, 1976. 85 p. (rus)Stewart M., Estes A., Frangoopol D. Bridge deck replacement strategies and life-cycle cost analyses under multiple limit states // First International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management. Барселона, 2002. 6 p.Stewart M., Estes A., Frangoopol D. Bridge deck replacement strategies and life-cycle cost analyses under multiple limit states. In: Proc. 1st Int. Conf. on Bridge Maintenance, Safety and Management. Barselona, 2002. 6 p.Муллер Р.А. Вероятность достижения предельного состояния конструкций и взаимозависимость коэффициентов однородности и перегрузки // Вопросы безопасности и прочности строительных конструкций. Москва : Государственное изд-во литературы по строительству и архитектуре, 1952. С. 119–137.Muller R.A. Veroyatnost' dostizheniya predel'nogo sostoyaniya konstruktsii i vzaimozavisimost' koeffitsientov odnorodnosti i peregruzki [Probability of reaching the limit state of structures and interdependence of homogeneity and overload coefficients]. Voprosy bezopasnosti i prochnosti stroitel'nykh konstruktsii. Moscow: Stroiizdat, 1952. Pp. 119–137. (rus)Li Y., Vrouwenvelder T. Probabilistic inspection and maintenance for concrete bridge structures // First International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management. Барселона, 2002. 6 p.Li Y., Vrouwenvelder T. Probabilistic inspection and maintenance for concrete bridge structures. In: Proc. 1st Int. Conf. on Bridge Maintenance, Safety and Management. Barselona, 2002. 6 p.Болотин В.В. Применение метода теории вероятности и теории надежности в расчетах сооружений. Москва : Стройиздат, 1971. 105 с.Bolotin V.V. Primenenie metoda teorii veroyatnosti i teorii nadezhnosti v raschetakh sooruzhenii [Probability and reliability theories in structural design]. Moscow: Stroiizdat, 1971. 105 p. (rus)Ржаницын А.П. Теория расчета строительных конструкций на надежность. Москва : Стройиздат, 1978. 229 с.Rzhanitsyn A.P. Teoriya rascheta stroitel'nykh konstruktsii na nadezhnost' [Theoretical calculation of reliability of building structures]. Moscow: Stroiizdat, 1978. 229 p. (rus)Болотин В.В., Гольденблат И.И. Смирнов А.Ф. Строительная механика. Современное состояние и перспективы развития. Москва : Изд-во литературы по строительству, 1972. 180 с.Bolotin V.V., Gol'denblat I.I., Smirnov A.F. Stroitel'naya mekhanika. Sovremennoe sostoyanie i perspektivy razvitiya [Construction mechanics. Current state and prospects for development]. Moscow: Stroiizdat, 1972. 180 p. (rus)Решетов Д.Н., Иванов А.С., Фадеев В.З. Надежность машин. Москва : Высшая школа, 1988. 234 с.Reshetov D.N., Ivanov A.S., Fadeev V.Z. Nadezhnost' mashin [Machine reliability]. Moscow: Vysshaya shkola, 1988. 234 p. (rus)Thoft-Christensen P. Deterioration of concrete structures // Proceedings on First International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management. Барселона, 2002. 7 p.Thoft-Christensen P. Deterioration of concrete structures. In: Proc. 1st Int. Conf. on Bridge Maintenance, Safety and Management. Barselona, 2002. 7 p.Справочник по надежности. Т. I. Москва : Мир, 1969. 229 с.Spravochnik po nadezhnosti [Reliability handbook]. Vol. 1, Moscow: Mir, 1969. 229 p. (rus)Хевиленд Р. Инженерная надежность и расчёт долговечности. Москва ; Ленинград : Энергия, 1966. 231 с.Khevilend R. Inzhenernaya nadezhnost' i raschet dolgovechnosti. Moscow; Leningrad: Energiya, 1966. 231 p. (rus)Райзер В.Д. Теория надежности в строительном проектировании. Москва : Изд-во АСВ, 1998. 302 с.Raizer V.D. Teoriya nadezhnosti v stroitel'nom proektirovanii [Reliability theory in construction design]. Moscow: ASV, 1998. 302 p. (rus)Tanner P., Ortega L. Reducing Intervention Time and C0sts by Applying Reliability Analysis // Safety, risk, reliability – trends in engineering. Мальта, 2001. 8 p.Tanner P., Ortega L. Reducing intervention time and costs by applying reliability analysis. In: Safety, risk, reliability trends in engineering. Malta, 2001. 8 p.Хог Э., Арора Ф. Прикладное оптимальное проектирование. Москва : Мир, 1983. 479 с.Khog E., Arora F. Prikladnoe optimal'noe proektirovanie [Applied optimal design]. Moscow: Mir, 1983. 479 p. (rus)Дривинг А.Я. К определению числовых характеристик надежности конструкций сооружений с чисто экономической ответственностью // Проблемы надежности в строительной механике. Вильнюс : РИНТИП, 1968. 32 с.Driving A.Ya. K opredeleniyu chislovykh kharakteristik nadezhnosti konstruktsii sooruzhenii s chisto ekonomicheskoi otvetstvennost'yu [Numerical characteristics of structural reliability with economic responsibility]. In: Problemy nadezhnosti v stroitel'noi mekhanike. Vilnius, 1968, 32 p. (rus)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.