Содержание к диссертации
Введение
Тлава 1. Особенности эксплуатации автодорожных железобетонных мостов и задачи их мониторинга 9
1.1. Факторы, влияющие на долговечность и эксплуатационную надежность автодорожных железобетонных мостов 9
1.2. Структура и деятельность дорожных эксплуатационных организаций 17
1.3. Информационное обеспечение служб эксплуатации 28
1.4. Определение, задачи и опыт инженерного мониторинга в строительстве 35
1.5. Работы в области мониторинга мостовых сооружений 39
1.6. Цель и задачи исследований 47
Глава 2. Комплексная модель системы профилактического мониторинга железобетонных мостов региональной дорожной сети 51
2.1. Методология исследований 51
2.2. Концепция системы профилактического мониторинга территориального управления автодорог. 55
2.3. Методика и организация профилактического мониторинга 70
2.4. Выводы 78
Глава 3. Средства технического обеспечения монито ринга железобетонных мостов 79
3.1. Анализ типичных дефектов и повреждений железобетонных мостов 79
3.2. Постановка задачи инструментальных измерений 88
3.3. Анализ применения информационно-измерительных средств в мониторинге мостов 96
3.4. Предложения по выбору оптимальных параметров ИИС 101
3.5. Выводы 103
Глава 4. Информационное и программное обеспечение профилактического мониторинга мостов 105
4.1. Задачи информационного обеспечения СПМ 105
4.2. Модель представления данных в задачах мониторинга 113
4.3. Архитектура регионального банка данных по автодорогам. Возможности ее реализации в существующих СУБД 123
4.4. Программно-методический комплекс обработки данных
в СПМ 131
4.5. Выводы 138
Глава 5. Применение элементов профилактического мониторинга мостов 140
5.1. Использование разработок и рекомендаций на дорожно-мостовых объектах 140
5.2. Технико-экономическая эффективность результатов исследований 148
5.3. Выводы 155
Общие выводы 156
Список литературы
- Структура и деятельность дорожных эксплуатационных организаций
- Концепция системы профилактического мониторинга территориального управления автодорог.
- Постановка задачи инструментальных измерений
- Модель представления данных в задачах мониторинга
Введение к работе
Устойчивое функционирование и научно-технический прогресс дорожной отрасли как составляющей единого транспортного комплекса России [1] являются одними из важнейших предпосылок роста экономики.
В структуре автодорог мосты занимают ведущее положение, будучи не только наиболее сложными, ответственными сооружениями, но и узлами транспортной сети (своего рода «барьерными» объектами), во многом определяющими эффективность функционирования транспорта в целом [2].
В зависимости от пересекаемого препятствия мостовые сооружения (МСО) имеют различные типы: мосты, путепроводы, виадуки, эстакады и др. Однако, с позиций эксплуатации сооружение выступает как абстрактный элемент системы. Поэтому далее в диссертации будут употребляться обобщенные термины «искусственное сооружение», «мостовое сооружение» или «мост».
В силу высокой сложности для железобетонных мостов трудно' предусмотреть и регламентировать все эксплуатационные параметры, нагрузки и предсказать ситуации, изменяющиеся в течение их длительного цикла эксплуатации. Для обеспечения устойчивой эксплуатации мостов необходима система их обслуживания и управления функционированием в условиях постоянно действующих дестабилизирующих факторов [3,4].
Сегодняшнее состояние отечественных автомобильных дорог и мостовых сооружений на них во многом определилось как результат общественно-политических и экономических процессов, происходивших на протяжении последних полутора десятков лет.
По оценке руководства Федеральной дорожной службы России, к середине 1990-х годов федеральная сеть автодорог (около 45 тыс. км) на значительном протяжении находилась в критическом состоянии [5]. Из 5168 мостов требовали неотложного ремонта 1501 (или 20 %), 3072 (59 %) мостов имели недоста-
точные габариты, почти 42 % мостов не отвечали современным требованиям по грузоподъемности, в аварийном состоянии находились до 5 % мостов. Большинство сооружений требует полной замены несущих конструкций уже через 35-40 лет, тогда как мировая практика свидетельствует, что сроки службы железобетонных мостов должны быть не менее 70-80 лет.
Если учесть, что протяженность автодорог федерального значения составляет менее 10 % от длины дорог общего пользования (около 470 тыс. км) и 6 % полной длины дорог с твердым покрытием (750 тыс. км), в целом по стране находятся в эксплуатации примерно 80-90 тысяч мостов. При этом на содержание мостов территориальных и городских дорог отпускается существенно меньше средств, чем федеральных. Поэтому состояние мостов в целом по стране также может быть оценено как критическое.
К числу важнейших причин сложившегося положения относятся недостатки службы эксплуатации, которая должна вести постоянный надзор за состоянием сооружений и своевременно принимать необходимые меры. Как отметил в 1997 г. зам. руководителя ФДС России И.А. Урманов, "если службу содержания дорог надо реорганизовать, то службу содержания мостов нужно практически создавать заново''' [5].
Постоянный контроль, анализ выявляемых изменений напряженно-деформированного состояния сооружения, оперативное устранение дефектов и повреждений до перехода сооружения в недопустимое состояние определяют необходимость нового подхода к организации работ по эксплуатации мостов -применение профилактического мониторинга.
Целью работы является повышение эффективности процесса эксплуатации железобетонных мостов на сети автомобильных дорог региона за счет разработки и внедрения элементов системы профилактического мониторинга мостов (СПМ).
Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следую-
щие задачи:
Проанализирована система управления эксплуатацией МСО региональной сети автомобильных дорог Ленинградской области, выявлены её наиболее уязвимые места, даны предложения по её совершенствованию.
Разработана методика организации профилактического мониторинга малых и средних балочных железобетонных мостов, предусматривающая включение в существующую систему эксплуатации МСО региональной дорожной сети современных информационных технических и аппаратных средств.
3. Определены требуемые параметры и состав средств технического
обеспечения системы профилактического мониторинга.
4. Сформулированы требования к перечню, частоте и форме представле
ния данных в СПМ. Адаптированы средства информационного обеспечения в
соответствии с этими требованиями.
5. Даны предложения по совершенствованию методики определения гру-
^ зоподъемности железобетонных автодорожных мостов.
6. Разработанные элементы системы применены в опытном порядке на
дорожно-мостовых объектах.
Методика исследований опирается на теоретические и методические основы следующих научных направлений: теория сложных систем; системный анализ, эволюционный синтез систем, моделирование систем, теория классификации мостов, методы оценки состояния мостовых сооружений, инструментально-измерительные методы.
Научная новизна работы состоит в исследовании:
- в предложении схемы организации профилактического мониторинга
МСО на основе анализа недостатков управления эксплуатацией мостовых со
оружений сети автомобильных дорог региона ЛО;
- в предложении оптимального состава технических средств получения и
.^1 обработки данных и обработки данных о параметрах НДС конструкций в сие-
теме мониторинга на основе анализа повреждений железобетонных мостов и факторов влияющих на их развитие;
- в предложениях по перечню, частоте и форме подготовки информации,
необходимой для принятия управленческих решений в виде модели представ
ления данных в СПМ.
Достоверность результатов работы обосновывается использованием апробированных методов системного анализа, системотехники мостостроения, моделирования систем, информатики, теории баз данных.
Практическая значимость работы заключается:
в разработке методического и организационного обеспечения системы профилактического мониторинга;
в выдаче рекомендаций по оптимальному составу средств технического обеспечения системы;
в предложении модели данных об объекте, состава и структуры средств информационного обеспечения системы;
в разработке и применении элементов программно-методического комплекса обработки данных в системе мониторинга;
в выдаче технических рекомендаций при анализе эффективности функционирования существующих систем мониторинга и при проектировании новых систем мониторинга мостов.
В первой главе диссертации рассмотрены особенности эксплуатации автодорожных железобетонных мостов и задачи их мониторинга. Дан анализ факторов, влияющих на долговечность и эксплуатационную надежность мостов. Рассмотрены структура и деятельность дорожных эксплуатационных организаций, состояние их информационного обеспечения. Проведен обзор задач и опыта инженерного мониторинга в строительстве, а также работ в области мониторинга мостовых сооружений.
Во второй главе исследована и предложена комплексная модель системы
профилактического мониторинга железобетонных мостов региональной дорожной сети. Концепция системы построена на основе метода эволюционного синтеза систем. Предложена методика и организация процесса мониторинга.
Третья глава посвящена средствам технического обеспечения мониторинга железобетонных мостов. На основе анализа типичных дефектов и повреждений железобетонных мостов поставлена задача инструментальных измерений. В результате анализа применения информационно-измерительных средств в мониторинге мостов даны предложения по выбору оптимальных состава и параметров технических средств.
В четвертой главе рассматривается информационное и программное обеспечение профилактического мониторинга мостов. Анализируется модель представления данных в задачах мониторинга. Даются предложения по архитектуре регионального банка данных по автодорогам и ее реализации в существующих СУБД.
Пятая глава посвящена практическому применению разработанных элементов профилактического мониторинга мостов. Даны сведения об использовании разработок и рекомендаций на дорожно-мостовых объектах. Предложена методика определения технико-экономической эффективности применения системы мониторинга.
Разработанные элементы системы профилактического мониторинга мостов применены в опытном порядке на дорожно-мостовых объектах Санкт-Петербурга, Ленинградской области и других регионов. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и обсуждены в последние годы на целом ряде научно-технических конференций, в том числе международных. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Структура и деятельность дорожных эксплуатационных организаций
Комплекс факторов, рассмотренный в п.1.1, воздействует на отдельные мостовые сооружения. Вследствие этого каждое из них может рассматриваться как сложная динамическая система.
Мостовой парк, объединяющий искусственные сооружения по региональному или территориальному признаку - это уже система намного более высокого уровня сложности. Дорожная сеть включает в себя не только мосты, но и транспортные развязки в разных уровнях, путепроводы, эстакады, тоннели и другие объекты. Постоянная модернизация территориальной дорожной сети еще более усложняет рассматриваемую систему.
Мостовые сооружения играют роль ключевых узлов сети. Устойчивое функционирование данной системы обеспечивается регулированием транспортных потоков, наличием объездных путей, строительством рядом с существующими ИССО мостов-дублеров и т.д.
Эксплуатация территориальной дорожной сети - разновидность хозяйственной деятельности по инвестированию, направленному на поддержание устойчивого функционирования и развитие инфраструктуры сети, включая искусственные сооружения [27].
В данном случае деятельность реализуется производственными предприятиями определенного профиля под эгидой системы организационного управления (СОУ). Внешнюю среду организации составляют взаимосвязи между территориальными сетями в единой структуре автомобильных дорог России, в свою очередь входящей в Европейскую систему автодорог, а также связи по грузо- и пассажиропотокам с другими видами транспорта (рис. 1.2).
К настоящему времени структуры СОУ органов управления дорожным хозяйством сложились как результат многочисленных реорганизаций. В этом процессе сыграли свою роль политическая и экономическая дезинтеграция республик бывшего СССР, наследие существовавших ранее союзных и республиканских органов, неоднократные постсоветские попытки преобразования и введения новых органов управления.
Иерархическая структура государственных органов управления автомобильными дорогами в России имеет следующий вид.
Федеральное дорожное агентство (ФДА) Министерства транспорта РФ -осуществляет техническую политику в области автомобильных дорог.
Управления федеральных автомобильных дорог по субъектам Федерации - входят в структуру ФДА. Осуществляют деятельность по эксплуатации участков дорог федерального значения в пределах субъектов Федерации (республика, край, область).
Территориальные (региональные) управления автомобильных дорог по субъектам Федерации - находятся в подчинении правительств субъектов Федерации, ведут деятельность по эксплуатации сети дорог территориального и местного значения.
Дорожные ремонтно-строительные управления (ДРСУ) — государственные предприятия, входящие в структуру территориальных управлений. Являются непосредственными производственными подразделениями, обычно работают в отведенных им районах субъекта Федерации.
Кроме того, значительная часть участков дорожной сети и мостов попадает в пределы городов различного масштаба и в силу этого находится в ведении организаций коммунального хозяйства, подчиняющихся соответствующим административным органам. Наконец, большое число автодорог находится в ведении промышленных компаний различных форм собственности, хотя многие из них фактически являются дорогами общего пользования.
Заметим, что мосты в крупных городах и на объектах промтранспорта имеют определенную специфику и эксплуатируются в специфических условиях. Но нас в данном случае интересуют мостовые сооружения на автодорогах общего пользования, условия эксплуатации которых должны подчиняться единому порядку. Этот порядок регламентируется рядом нормативных документов, отраслевых дорожных норм, нормативов, методических указаний [28-41 и ДР-] Согласно действующим положениям, эксплуатация моста включает в себя содержание, ремонты, обследования и испытания.
Содержание мостовых сооружений должно обеспечивать исправное их состояние для бесперебойного и безопасного движения автотранспорта с установленными скоростями. Основным принципом содержания является предупреждение появления повреждений конструкций. Кроме того содержание должно обеспечивать максимально длительный срок службы МСО.
Как элемент содержания инструкцией [37] предусматривается надзор за сооружением, включающий:
Текущие осмотры - проводятся с целью наблюдения за общим состоянием сооружения и его элементов, для выявления неисправностей и определения порядка их устранения. Осмотр выполняется постоянными (мостовыми) мастерами дорожных подразделений.
Периодические осмотры, проводимые не реже двух раз в год руководителем эксплуатирующей организации или его заместителем с привлечением мастеров, имеют задачей проверку текущего содержания, оценку содержания МСО и качества выполняемых текущих ремонтов.
Концепция системы профилактического мониторинга территориального управления автодорог.
Стадия 1 «Анализ системы-прототипа» эволюционного синтеза включает 4 этапа, содержанием которых являются: выявление основных и дополнительных функций системы, построение обобщенного дерева функций, выявление базовых структур, анализ принципов технической реализации.
Как инвестиционная отрасль система эксплуатации мостовых сооружений на автодорогах оказывает воздействие на интенсификацию процесса поддержания требуемого транспортно-эксплуатационного состояния магистралей прежде всего оптимизацией затрат, вкладываемых в эксплуатацию дорог и мостов. Степень достижения этой цели может служить одним из критериев эффективности функционирования системы.
Рассматриваемая система имеет целенаправленное, активное действие, т.е. окружение используется ею для повышения эффективности своего функ ционирования. Это система многофункциональная.
Макроструктуру системы эксплуатации автодорог можно представить как типичную структуру производственной системы (рис. 2.3 [7]). В качестве лидирующей подсистемы, т.е. подсистемы, функционированию которой подчинены цели остальных подсистем, выступает производящая. Целью ее является реализация технологических задач по содержанию и ремонту объектов.
Управляющая подсистема традиционно обеспечивает необходимый уровень организации производственных процессов. Но в данном случае на передний план выходит весьма важная функция поддержания требуемого транс-портно-эксплуатационного состояния дорожной сети. Это комплексная функция, в состав которой входят содержание, контроль состояния (осмотры, учет), ремонтные работы, обследования и испытания, оценка состояния сооружений, выработка и реализация профилактических мероприятий.
Изменчивость свойств системы выражается в виде модели ее жизненного цикла (см. рис. 1.1). С точки зрения жизненного цикла МСО в стадии эксплуатации происходит целевое использование объекта (рис. 2.4).
Как видно из рис. 2.3, макроструктура системы может быть разложена на следующие относительно обособленные структуры: техническую, функциональную, организационную и информационную. Между ними устанавливаются взаимосвязи типа «соответствия».
Лидирующую подсистему технической структуры системы составляют мостовые сооружения. Основные показатели сооружений, эксплуатируемых в системе Комитета по транспорту и дорожному хозяйству Ленинградской области (КТиДХ ЛО), приведены в табл. 2.1-2.3.
Совокупность целей функционирования системы отражает модель - дерево целей (рис. 2.5). В данном случае система имеет два основных уровня: управление автодорог (1) - ДРСУ (2). Производящая подсистема предназначена для осуществления производственных функций по содержанию и ремонту МСО, но на нее падают и первичные контрольные функции. Основные задачи этой подсистемы подчиняются целям, диктуемым системами: управляющей, координирующей, потребляющей и соисполняющей.
В связи с выделенной выше основной функцией системы нас интересуют главным образом информационные процессы (получение, обработка, изменение формы представления, запоминание, обмен информации).
В целом функционирование системы может быть описано фундаментальным уравнением (см. [7]) X{i) = F[t,X(t\X{t)]. (2.1)
Однако уровень сложности такой модели делает ее недоступной. Наиболее наглядным и доступным методом формализации функциональной модели является представление взаимосвязей типа «вход-выход» процессов в виде функционально полного набора операторов, в частности информационных: получения (от источника) информации PQ(IO); преобразования (обработки) информации Р/ [/,- = Ij\; хранения (запоминания) информации М/ [7,(/) = It{t+At)]; передачи (обмена) информации 77 [/,{5 ) = Ii(Sp)]; управления процессами получения, преобразования, хранения и передачи информации С(Р0, Pi, MJ, ТІ). Стадия 2 «Исследование дерева противоречий системы» включает: анализ «узких мест» системы-прототипа, выявление ограничивающих факторов и основного противоречия системы, построение и анализ дерева противоречий. После проведения анализа системы-прототипа структурируем проблему в виде модели - дерева проблем (рис. 2.6) [139]. В числе проблем третьего уровня иерархии следующие: 1.1.1-1.1.6 — разновидности железобетонных автодорожных мостов (по назначению и статической схеме); 1.2.1 - ограничения по видам конструктивно-технологических решений; 1.2.2 - ограничения по применяемым ресурсам; 1.2.3-1.2.9 - ограничения по возможным средствам мониторинга (см. 2.2.1-2.2.7); 1.3.1 -развитиеметодологии системотехники мостостроения; 1.3.2 - исследования по совершенствованию конструкций мостов, обоснованию рациональных областей их применения; 1.3.4 - исследования и разработки гибких технологий; 1.3.5 - исследования эксплуатационных качеств сооружений; 1.3.6 - исследования в части норм содержания мостов;
Постановка задачи инструментальных измерений
Процесс развития трещин в растянутых зонах бетона состоит из трех этапов: 1) возникновение трещин, когда они могут быть еще невидимыми; 2) образование трещин, когда они становятся видимыми невооруженным глазом; 3) раскрытие трещин до возможных пределов [144]. Считается, что в элементах с обычным содержанием арматуры образование трещин совпадает с их возникновением, поэтому рассматривают два этапа: образование и раскрытие трещин.
Из опытов по осевому сжатию бетонных призм предельная сжимаемость єиь бетона в среднем составляет єиь - 2-10 , предельная растяжимость еиы — в 10...20 раз меньше и принимается в среднем иы = 1,540-4. Арматура в растянутой зоне элемента несколько сглаживает отрицательное влияние неоднородности структуры бетона. Однако, при обычном содержании арматуры предельная растяжимость армированного бетона лишь незначительно превышает растяжимость бетона без арматуры.
Предельная растяжимость стальной арматуры єиг в упругой стадии ее ра-боты (2-10 ) на порядок выше еиы. Поэтому в конструкциях из обычного железобетона появление трещин в зонах, работающих на растяжение при напряжениях выше расчетных сопротивлений бетона Ru,sen как правило, неизбежно. Поэтому при проектировании конструкций предусматривают образование в них трещин, но ограничивают их раскрытие допустимым значением Ас-Техническими условиями СН 200-62 [145] для конструкций из обычного бетона было принято значение Асг=0,2 мм, т.к. установлено, что при таком раскрытии трещин влага не будет интенсивно проникать к арматуре, вызывая ее коррозию. Образование трещин в бетоне растянутой зоны предварительно напряженных конструкций не допускалось.
В предварительно напряженных пролетных строениях, армированных пучковой, канатной или прядевой арматурой, трещины 5 в растянутой зоне бетона наиболее опасны (см. рис. 3.1). Интенсивность коррозии арматуры резко возрастает, т.к. площадь сечения при небольших диаметрах проволок уменьшается намного быстрее, чем у стержневой арматуры. Кроме того, развитие меж-кристаллитной коррозии приводит к снижению сопротивления металла арматуры усталостным и хрупким разрушениям. Наклонные трещины 2 могут непосредственно снижать несущую способность конструкции, особенно предварительно напряженной.
Нормы СН 200-62 рассмотрены не случайно, поскольку по этим нормам было запроектировано в период с 1962 г. по 1984 г. подавляющее большинство эксплуатируемых сейчас железобетонных мостов (см. табл. 2.2).
В табл. 3.1 и 3.2 обозначены: R ser» Rb,mc2 - расчетное сопротивление бетона осевому растяжению при расчете предварительно напряженных элементов по образованию трещин и осевому сжатию при расчете под эксплуатационной нагрузкой; amc, amt - главные сжимающие и растягивающие напряжения.
Несмотря на то, что многие эксплуатируемые мосты рассчитаны по нормам СН 200-62 и более ранним, с позиций мониторинга образования и раскрытия трещин к ним следует подходить в соответствии с современными требованиями, изложенными в СНиП 2.05.03-84 .
Итак, основными контролируемыми параметрами в данном случае являются образование и раскрытие поперечных и наклонных трещин в стенках балок. Для определения фактического роста трещин наиболее целесообразным представляется применение непосредственной тензометрии (рис. 3.5). Замеры раскрытия нормальных трещин 5 (см. рис. 3.1) производятся с двух сторон балки вблизи нижней грани продольного ребра. Для определения ширины наклонных трещин 2 (проходящих под «наиневыгоднейшим» углом 0=45-60) на конструкции закрепляется несколько баз — в пределах Ул длины пролета и на уровне 1А высоты балки от низа.
В идеале положение всех точек измерения (базы тензометров /,-) на каждой балке должно быть зафиксировано в какой-то начальный момент времени t0. Это может быть предпусковое обследование моста, когда конструкция, загруженная полной нагрузкой собственного веса (без временных нагру зок), вступает в стадию эксплуатации.
Модель представления данных в задачах мониторинга
С введением новой редакции ОДН 218.0.032-2003 «Временное руководство по определению грузоподъемности мостовых сооружений на автомобильных дорогах» [40] отменена действовавшая ранее «Инструкция по определению грузоподъемности железобетонных балочных пролетных строений эксплуатируемых автодорожных мостов» (ВСН 32-89) [48].
Согласно упомянутой Инструкции грузоподъемность для потока (колонны) автомобилей следовало выражать в виде: — массы эталонного трехосного грузовика, находящегося в составе ко лонны таких же автомобилей с дистанцией 10м (фактически эта схема соответ ствует нагрузке Н-30 по СН 200-62); - установленного класса К автомобильной нагрузки по схеме АК соглас но СНиП 2.05.03-84 [24].
Грузоподъемность по тяжелой одиночной нагрузке следовало принимать в виде массы эталонной четырехосной тележки с расстоянием между осями 1,2 м (схема также соответствует нагрузке НК-80 [24]).
В Инструкции 1989 г. предложены две альтернативы, и сразу возникла неясность в следующих вопросах:
1) какую из двух альтернатив следует предпочесть?
2) с какой целью производится классификация по нагрузке АК, если в паспортах мостов по-прежнему требуется указывать экспертные коэффициенты грузоподъемности Kg, Кр по отношению к 30-тонному трехосному автомобилю (нагрузка Н-30)?
3) почему не классифицировать в одном ключе с АК тяжелую одиночную нагрузку (как, впрочем, и любые другие нагрузки, в том числе и сверхнормативные)?
4) как быть со «старыми» мостами, рассчитанными под нагрузки Н-10, 133 Н-13, Н-18, Н-30, НГ-60 и другие? Итак, в ВСН 32-89 был обозначен метод классификации мостов, но методика определения класса К автомобильной нагрузки дана в неясном виде.
В новых ОДН 218.0.032-2003 введены понятия неконтролируемого и контролируемого режимов движения транспортных средств. При этом первая из упомянутых выше альтернатив (нагрузка эталонного трехосного грузовика) отменена, что обеспечивает большую четкость действий, окончательно закреплена оценка грузоподъемности методом классификации.
При этом считается, что грузоподъемность сооружения должна определяться несущей способностью наиболее слабого его элемента (с учетом его фактических параметров и повреждений) (см. п. 2.1.9). Однако методика расчета на этот случай в рассматриваемых нормах опять же не дана.
Согласно п. 2.1.5 ОДН допускаемая общая масса (грузоподъемность) каждого эталонного транспортного средства определяется путем сопоставления усилий, возникающих от эталонной нагрузки с усилиями от нагрузки класса АК. Здесь, на наш взгляд, имеется нечеткость понятий, так как именно нагрузка АК принята в качестве эталонной, т.е. нагрузку АК требуется сравнивать с самой собой.
Кроме того по-прежнему остаются без ответа последние три из поставленных выше четырех вопросов. А главный вопрос состоит в том, зачем вообще нужна классификация автодорожных мостов?
Метод классификации по грузоподъемности впервые был предложен для железнодорожных мостов (см. [14]). Он отработан на протяжении десятков лет и в настоящее время является общепризнанным в нашей стране. В основе метода лежит соображение: происходящие со временем изменения в условиях эксплуатации мостов обусловливают необходимость объективной оценки возможности и условий безопасного пропуска по мостам временных подвижных нагрузок, существенно отличающихся от тех, которые в свое время учитывались при проектировании моста. Решать эти задачи прямым расчетом (на заданную нагрузку) неудобно, так как каждый раз нужно производить подробный, весьма трудоемкий расчет.
Метод классификации предполагает произвести расчет значения максимальной временной вертикальной равномерно распределенной нагрузки к, воздействие которой является безопасным для рассматриваемого элемента моста. Эту нагрузку выражают в единицах некоторой условной эталонной нагрузки, и число таких единиц называют классом элемента К по грузоподъемности. Вертикальную нагрузку от конкретного подвижного состава выражают в единицах той же условной эталонной нагрузки. Число единиц при этом называют классом нагрузки Ко по воздействию на мосты.
Сопоставление классов элементов с классами нагрузок позволяет судить о возможности пропуска по мосту конкретных типов подвижного состава, устанавливать режимы эксплуатации моста, принимать решения о необходимости усиления или замены его наиболее слабых элементов.
Классификация автодорожных мостов по нагрузке АК, предложенная в ОДН 218.0.032-2003, по существу представляет собой прямой расчет на заданные нагрузки, производимый при каждом обследовании или диагностике моста. В таком случае метод классификации просто лишен смысла. К тому же определение класса нагрузки АК по эталонной нагрузке АК не менее странно, так как по идее следует сравнивать несущую способность рассматриваемого элемента моста с воздействием на него заданной нагрузки (в частности, АК).
Из изложенного выше следует, что целый ряд новых положений, введенных в ОДН 218.0.032-2003, по-видимому, не был достаточно продуман и требует корректировки или дополнения.
