vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Buildingvestniktgasu-34Research ArticleПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОГ, МЕТРОПОЛИТЕНОВ, АЭРОДРОМОВ, МОСТОВ И ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙENGINEERING AND CONSTRUCTION OF ROADS, SUBWAYS, AIRDROMES, AND TUNNELSРАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ ПРИЧАЛЬНОГО СООРУЖЕНИЯ СВАЙНОГО ТИПАMONITORING SYSTEM FOR PILED BERTHING FACILITIESБутовВЛАДИМИР ГРИГОРЬЕВИЧButovVLADIMIR G.bvg@niipmm.tsu.ruСолоненкоВИКТОР АЛЕКСАНДРОВИЧSolonenkoVIKTOR A.vik@niipmm.tsu.ruЯщукАЛЕКСЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧYashchukALEKSEI A.rainbow@niipmm.tsu.ruБовсуновскийАЛЕКСАНДР БОРИСОВИЧBovsunovskiiALEKSANDR B.alexander.bovsunovsky@niipmm.tsu.ruКулешовАРТЕМ АЛЕКСАНДРОВИЧKuleshovARTEM A.artem.kuleshov@niipmm.tsu.ruНИИ прикладной математики и механики ТГУРоссияTomsk State UniversityRussian Federation20152102201802166175Copyright © Бутов В.Г., Солоненко В.А., Ящук А.А., Бовсуновский А.Б., Кулешов А.А., 20182018Бутов В.Г., Солоненко В.А., Ящук А.А., Бовсуновский А.Б., Кулешов А.А.Butov V.G., Solonenko V.A., Yashchuk A.A., Bovsunovskii A.B., Kuleshov A.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/34

В настоящей работе рассмотрен вопрос геометрического и конечно-элементного моделирования конструкции балкерного причала свайного типа с учетом взаимодействия свай с грунтовым основанием. Целью работы является определение напряженно-деформированного состояния конструкции причала под воздействиями внешних сил в условиях эксплуатации, а также, в случае необходимости, поиск вариантов усиления конструкции. Выполненные численные расчеты легли в основу выбора оптимальных мест установки деформационных датчиков и датчиков позиционирования на конструкции причала с учетом доступности их установки. На основе полученной конечно-элементной модели и организованной системы сбора информации с установленных датчиков создана система мониторинга, определяющая и визуализирующая в удобном для восприятия виде напряженно-деформированное состояние всей конструкции причала, запас прочности, а также тип внешнего воздействия в режиме реального времени.

This paper presents the finite element modeling of berthing facilities with emphasis on the pile-soil interaction. The aim of this paper is to determine stress-strain state of berthing facility under operating and external loads, and to explore ways of the structure reinforcement if necessary. Numerical calculations provide the selection of optimal installation site for strain gauges on berthing facility. The finite element model and the system of data collection from strain gauges allow constructing the system of monitoring that makes possible to detect and visualize the stress-strain state of the whole berthing facility and the safety factor together with the type of the external load in real-time situation.

морской балкерный причалконечно-элементная модельсваягрунтсистема мониторингадатчикиANSYSmarine terminalfinite element modelmonitoring software systempilesoilmonitoring systemsensorANSYSReferencesКорчагин, Е.А. Опыт проектирования, строительства и эксплуатации причала в сложных условиях / Е.А. Корчагин // Речной транспорт (ХХI век). - 2000. - № 1. - С. 63-64.Korchagin E.A. Opyt proektirovaniya, stroitel'stva i ekspluatatsii prichala v slozhnykh usloviyakh [Experience of design, building and operation of berth in difficult conditions]. Rechnoi transport (XXI vek). 2000. No. 1. Pp. 63–64. (rus)Корчагин, Е.А. Использование местных условий при строительстве портовых сооружений на слабых грунтах / Е.А. Корчагин // Материалы научно-практической конференции МГАВТ. - М. : Альтаир, 2010. - С. 26-28.Korchagin E.A. Ispol'zovanie mestnykh uslovii pri stroitel'stve portovykh sooruzhe-nii na slabykh gruntakh [Construction of port facilities on soft ground under local conditions]. Proc. Sci. Conf. MGAVT. Al'tair Publ., 2010. Pp. 26–28. (rus)Костюков, В.Д. К вопросу о повышении несущей способности территории причалов на слабых основаниях / В.Д. Костюков, Г.А. Степанян // Речной транспорт (XXI век). - 2012. - № 1. - С. 70-72.Kostyukov V.D., Stepanyan G.A. K voprosu o povyshenii nesushchei sposobnosti territorii prichalov na slabykh osnovaniyakh [Increase of carrying capacity of berth territory on weak bases]. Rechnoi transport (XXI vek). 2012. No. 1. Pp. 70–72. (rus)Gaythwaite, J. Design of marine facilities for the berthing, mooring, and repair of vessels / J. Gaythwaite. - ASCE Publications, 2004. - P. 525.Gaythwaite J. Design of marine facilities for the berthing, mooring, and repair of vessels. ASCE Publ., 2004. P. 525.Dezi, F. Dynamic response of a near-shore pile to lateral impact load / F. Dezi, F. Gara, D. Roia // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. - 2012. - № 40. - P. 34-47.Dezi F., Gara F., Roia D. Dynamic response of a near-shore pile to lateral impact load. Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2012. No. 40. Pp. 34–47.Wu, G. Dynamic elastic analysis of pile foundations using finite element method in the frequency domain / G. Wu, W.D.L. Finn // Canadian Geotechnical Journal. - 1997. - V. 34. - № 1. - P. 34-43.Wu G., Finn W. D. L. Dynamic elastic analysis of pile foundations using finite element method in the frequency domain. Canadian Geotechnical Journal. 1997. V. 34. No. 1. Pp. 34–43.Matsumoto, T. Comparison of Static and Dynamic Pile Load Tests at Thi Vai International port in Viet Nam / T. Matsumoto, H.H. Nguyen // International Journal of Geoengineering Case histories. - V. 3. - № 1. - P. 36-66Matsumoto T., Nguyen H.H. Comparison of Static and Dynamic Pile Load Tests at Thi Vai International port in Viet Nam. Int. J. Geoengineering Case Histories. V. 3. No. 1. Pp. 36–66.Марченко, А.С. Морские портовые сооружения на слабых грунтах / А.С. Марченко. - М. : Транспорт, 1976. - 312 c.Marchenko A.S. Morskie portovye sooruzheniya na slabykh gruntakh [Sea port facilities on soft ground]. Moscow : Transport Publ., 1976. 312 p. (rus)Ермаков, В.А. Методика МКЭ-оценки несущей способности конструкций с учетом наличия дефектов / В.А. Ермаков, A.B. Коргин // Вестник МГСУ. - 2009. - Спецвып. № 1. - С. 26-28.Ermakov V.A., Korgin A.B. Metodika MKE-otsenki nesushchey sposobnosti konstruktsiy s uchetom nalichiya defektov [FEM estimations of structural bearing capacity accounting for defects]. Scientific and Technical Journal on Construction and Architecture, 2009. No. 1. Pp. 26–28. (rus)Система мониторинга причальной конструкции / А.А. Ящук, А.Б. Бовсуновский, В.Г. Бутов, А.А. Кулешов, В.А. Солоненко // Известия вузов. Физика. - 2013. - Т. 56. - С. 137-139.Yashchuk, A.A., Bovsunovskii A.B., Butov V.G., Kuleshov A.A., Solonenko V.A. Sistema monitoringa prichal'noi konstruktsii [Monitoring system for berth construction]. Russian Physics Journal, 2013. V. 56. Pp. 137–139. (rus)Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике: пер. с англ. / О.Зенкевич ; под ред. Б.Е. Победри. - М. : МИР, 1975.Zienkiewicz O.C. The finite element method in engineering science. McGraw-Hill London, 1971.ANSYS. ANSYS user’s manual revision 12.1 [ANSYS. Версия 12.1 инструкции для пользователей пакета ANSYS]. ANSYS Inc.; 2009.ANSYS. ANSYS user’s manual revision 12.1. ANSYS Inc., 2009.

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