Огурцов Глеб Леонидович, ассистент,
195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29, литера Б.
Gleb L. Ogurtsov, Assistant Lecturer,
29, Politekhnicheskaya Str., 195251, Saint-Petersburg.
Ермошин Николай Алексеевич, докт. военных наук, профессор,
195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29, литера Б.
Nikolai A. Ermoshin, DSc, Professor,
29, Politekhnicheskaya Str., 195251, Saint-Petersburg.
Актуальность. Несмотря на принимаемые меры в области повышения качества проектирования, строительства и эксплуатации мостовых сооружений, количество случаев преждевременных отказов в работе конструктивных элементов мостов не сокращается. Во многом это обусловлено воздействием увеличивающейся интенсивности транспортных потоков и агрессивным влиянием на материалы конструкций химически активных атмосферных газов и противогололедных материалов. Однако нормативно-техническая база проектирования автомобильных дорог и мостов для обоснования безотказности и долговечности мостовых конструкций эти факторы не учитывает и предлагает использовать коэффициенты запаса прочности, основанные на ретроспективных статистических данных о дорожном движении и эксплуатации мостов. В результате сложилось противоречие между практикой обеспечения безопасности работы мостов и состоянием научно-методической базы решения этих вопросов. Для разрешения противоречия необходима разработка метода прогнозирования показателей безотказности пролетного строения моста, который учитывает совместную работу его конструктивных элементов, стохастический характер и динамику параметров транспортных потоков, а также деструктивное воздействие на мост агрессивных сред в течение расчетного срока службы.
Целью является разработка методологического подхода к оценке и прогнозированию показателей безотказности железобетонных пролетных строений мостов.
Методы. Предлагаемый метод определения показателей безотказности балочных пролетных строений железобетонных автодорожных мостов основан на применении математического аппарата структурных функций надежности сложных технических систем, определения показателей диффузии жидкостей и газов, имитационного моделирования работы балок пролетного строения.
Результаты. Полученные при реализации метода функции плотности распределения показателей безотказности пролетных строений с учетом стохастического характера состава и интенсивности движения, технологических процессов строительства, содержания мостовых сооружений и применяемых материалов, природно-климатических факторов позволяют прогнозировать сроки межремонтной службы мостов, разрабатывать организационно-технические и конструктивные решения по повышению безопасности мостовых сооружений.
Despite measures taken to improve the quality of design, construction and operation of bridge structures, failures in the structural elements of bridges do not decrease. This is largely due to the intensified traffic flow and aggressive effect of chemically-active atmospheric gases and deicing materials on structural materials. However, regulatory documents on the road and bridge design do not take these factors into account to justify their reliability and durability and suggest to use safety margin coefficients based on retrospective statistical data on traffic and bridge operation. The result is a contradiction between ensuring the bridge safety and scientific and methodological base for solving these issues. It is thus necessary to develop a method for predicting the bridge reliability, which takes into account the joint operation of its structural elements, stochastic nature, dynamic parameters of traffic flow, and a destructive effect of aggressive environment on the bridge during its service life.
Purpose: The development of a methodological approach to the assessment and prediction of reliability indicators of reinforced concrete bridge spans.
Methodology: The proposed method to determine reliability indicators of bridge spans is based on the mathematical apparatus for structural reliability functions of complex systems, determining the diffusion of liquids and gases and simulating the span operation.
Research findings: The distribution density functions of superstructures obtained during the method implementation, taking into account the stochastic nature of the composition and intensity of traffic, technological processes of construction, maintenance of bridge structures and materials used, natural and climatic factors, allow to predict the duration of the inter-repair service of bridges, develop organizational, technical and constructive solutions to improve the bridge safety.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.