Исследование и диагностика технического состояния мостов арочных конструкций
Диссертация
Арочные мосты из кирпичей и камня составляют значительную долю общего количества мостов в Европе и во всём мире. Арочные мосты являются самыми старыми конструкциями мостов, которые в настоящее время находятся в эксплуатации, несмотря на то, что характер их нагрузки значительно изменился со времени их постройки. Возросшие нагрузки и тенденция к их дальнейшему увеличению, таким образом, выдвигают… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ МОСТОВ АРОЧНОЙ КОНСТРУКЦИИ И МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ИХ
- ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
- 1. 1. Основные особенности проектирования и строительства железнодорожных арочных мостов
- 1. 2. Оценка эксплуатационной надежности каменных мостов арочной конструкции
- 1. 3. Особенности эксплуатации конструкции арочных мостов
- 1. 4. Методы исследования состояния железнодорожных мостов арочной конструкции
- 1. 5. Цели и задачи работы
- ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА СОСТОЯНИЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ МОСТОВ АРОЧНОЙ КОНСТРУКЦИИ
- 2. 1. Исследование влияния конструктивных и эксплуатационных параметров на несущую способность железнодорожных мостов арочной конструкции
- 2. 1. 1. Исследование влияния геометрических параметров конструкции и характеристик материала на несущую способность
- 2. 1. 2. Исследование влияния характеристик насыпи и подстилающих грунтов на несущую способность
- 2. 2. Исследование влияния механических характеристик грунта подстилающего слоя на распределение напряжений, формопреобразование и несущую способность мостов арочной конструкции
- 2. 3. Исследование стохастической чувствительности параметров, влияющих на несущую способность мостов
- 2. 3. 1. Описание метода
- 2. 4. Выводы
- 2. 1. Исследование влияния конструктивных и эксплуатационных параметров на несущую способность железнодорожных мостов арочной конструкции
- ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МНОГОУРОВНЕГО АЛГОРИТМА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕГО ОЦЕНКУ ПРИГОДНОСТИ К ЭКСПЛУАТАЦИИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ МОСТОВ АРОЧНОЙ КОНСТРУКЦИИ
- 3. 1. Понятие надежности железнодорожных арочных мостов
- 3. 2. Надёжность мостов арочной конструкции в предельном состоянии несущей способности
- 3. 2. 1. Проверка на основе индекса надёжности
- 3. 2. 2. Проверка на основе проектировочных данных
- 3. 3. Приближенный метод проверки несущей способности арочных мостов
- 3. 4. Проверка пригодности к эксплуатации мостов арочной конструкции
- 3. 5. Многоуровневый алгоритм оценки надёжности железнодорожных мостов арочной конструкции
- 3. 6. Выводы
- ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ АРОЧНЫХ МОСТОВ
- 4. 1. Диагностические исследования арочных мостов
- 4. 1. 1. Описание программы испытаний
- 4. 1. 2. Описание программы испытаний
- 4. 2. Разработка методики исследования кладочных материалов арочных мостов
- 4. 3. Диагностика состояния мостов арочной конструкции с применением приборов и устройств, фиксирующих инфракрасное излучение
- 4. 4. Выводы
- 4. 1. Диагностические исследования арочных мостов
- ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
- ПРИЛОЖЕНИЯ
Список литературы
- Brencich, A, Morbiducci, R. Masonry Arches: historical rules and modern mechanics. Proceedings in Structural Analysis of Historical Constructions, New Delhi, 2006.
- Perronet J.R. Costruire des ponts au XVIIIe siecle, Ecole Royal des Ponts et Chaussees, 1788.
- Политехнический словарь. / Гл. ред. акад. А. Ю. Ишлинский. 2-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1980. — 656 С.
- Строительные конструкции. Учебник для техникумов. В 2-х т. Т. 1. Металлические, каменные, армокаменные и деревянные конструкции. Под ред. Т. Н. Цая. М., Стройиздат, 1977. 544 с. Авт.: Т. Н. Цай, М. К. Бородич, А. Ф. Богданович и др.
- Содержание и реконструкция железнодорожных мостов. Анциперовский В. С, Осипов В. О., Якобсон К. К. Под ред. К. К. Якобсона. М., «Транспорт», 1975, стр. 1 -240.
- Попов Н. П., Чарыев М. Железобетонные и каменные конструкции: Учеб. пособие. М.: Высш. шк., 1996. — 255 с: ил.
- Casas, J.R., Briihwiler, Е., Herwig, A., Cervenka, J., Holm, G., Wisniewski, D. Capacity assessment of European railway bridges. Limit states and safety formats, Proceedings of Sustainable Bridges Conference, pp. 231−242., 1012 October 2007, Wroclaw.
- Orban, Z. Assessment, Reliability and Maintenance of Masonry Arch Bridges. State-of-the-Art Research Report of the International Union of Railways, Paris, 2004.
- Orban, Z. Assessment, Reliability and Maintenance of Masonry Arch Bridges in Europe, ARCH 04: 4th International Conference on Arch Bridges, eds: P. Roca, C. Molins, Barcelona, 2004, pp. 152−161, ISBN: 8 495 999−63−3.
- Martin-Caro, J., Martinez, J. L., Gonzalez, J., L. Structural Meaning ofthbackfill in Masonry Arch Bridges, Proceedings of the 12 International Brick and Block Masonry Conference, 25 28 June 2000, Madrid.
- Boothby, T. Elastic plastic stability of jointed masonry arches, Engineering Structures, Vol. 19, No. 5, 1997, pp. 345−351.
- Barry, Т., Soyland, R. K., Boothby, T. Inelastic behaviour of sand-lime mortar joint masonry arches, Engineering Structures, Vol. 20, No. 1−2, 1998, pp. 14−24.
- O’Leary, J. Masonry arch bridges conserveation/repair, Seminar on masonry Arch Bridges, The Institution of Structural Engineers, UCD Industry Centre, Dublin, 17, October, 2001.
- Melbourne, C., Gilbert, M. The behaviour of multiring brickwork arch bridges, The Structural Engineer, Volume 73, No 3, 7 February 1995.
- Page, J. Load tests to collapse on two arch bridges at Torksey and Shinefoot, Transport and Road Research Laboratory, Research Report 159, Crowthome, UK, 1988.
- Fanning, P.J., Boothby, Т.Е., Roberts, B.J. Longitudinal and transverse effects in masonry arch assessment, Constr Build Materials, 2001−15:51−60.
- Brencich, A., Gambarotta, L. High-level assessment of masonry arch bridges, Research Report, International Union of Railways, Paris, 2005.
- Vermeer, P. A., de Borst, R. Non-Associated Plasticity for Soils, Concrete and Rock, Heron, 29(3), 3−64, 1984.
- Martin-Caro, J. A. Guide to execution and control of repairs: Part I: Maintenance and replacement of existing masonry, International Union of Railways, Paris, 2005.
- Melbourne, C., Gilbert, M., Wagstaff, M. The collapse behaviour of multispan brickwork arch bridges, The Structural Engineer, Vol. 75, No 17, 1997.
- Melbourne, С.- Tomor, A., Wang, J. Cyclic load capacity and endurance limit of multi-ring masonry arches, Arch bridges IV, Advances in assessment, structural design and construction, 2007, Barcelona, 375−384.
- Brencich, A., De Francesco, U. Simplified approach for the assessment of railway masonry bridges, Proc. Railway Engineering 2002, London, 3−4 July 2002.
- Hughes, T. G., Analysis and assessment of twin-span masonry arch bridges, 1995.
- Roberts, B. (1990): Transverse behaviour of masonry arch bridges, M.S. Thesis The Pennsylvania State University, 1990.
- Page, J. Load tests to collapse on two arch bridges at Torksey and Shinefoot, Transport and Road Research Laboratory, Research Report 159, Crowthorne, UK, 1988.
- Pauser, A. Assessment of semi-circular arch bridges, International Union of Railways, Paris, 2005.
- Hodgson, J. A. The behaviour of skewed masonry arch bridges, PhD Thesis, University of Salford, UK, 1996.
- Melbourne, C. The collapse of behaviour of multi-span skewed brickwork arch bridges, Arch Bridges, Sinopoli (ed), Balkeema, Rotterdam, 1998.
- Harvey, W. Construction of arch bridges, Presentation at the 12th UIC Masonry Arch Bridges Project Working-Group meeting, Wroclaw, 19−20 October, 2007.
- Ломаев Г. В., Каримова Г. В. Датчики Баркгаузена. Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2008. — 320 с.
- Clark. Bridge analysis testing and cost causation: serviceability of brick masonry", British Rail Research Report, LR-CE5−151, London, 1994.
- Dupuit, J. Traite de l’equilibre des routes et de la constructions des ponts en mafonnerie, 1870.
- Волкова В.Н., Денисов А. А. Основы теории систем и системного анализа. СПб.: Изд-во СПб ГТУ, 1999. — 512 с.
- Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1990. — 544 с.
- UIC Code 778−3R Recommendations for the assessment of the load carrying capacity of existing masonry and mass-concrete arch bridges, Paris, 1994.
- Якимович Б.А., Коршунов А. И., Кузнецов А. П. Теоретические основы конструктивно-технологической сложности изделий и структур стратегий производственных систем машиностроения: монография. — Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2007. 280 с.
- Harvey, W.J. The application of the mechanism analysis to masonry arches, The Str. Eng., 1988, 66, 77−84,
- Harvey, W.J. Stability, Strength, Elasticity and Thrust Lines in Masonry Structures, JIStructE, Volume 69 Issue: 9, 1991.
- Heyman, J. The stone skeleton, Int. J. Solids Structures, Vol. 2, 1996, p. 249−279.
- Heyman, J. The Masonry Arch, Chichester, New York, Hoisted Press, 1982.
- Gilbert, M., Melbourne, C. Rigid-block analysis of masonry structures, The Structural Engineer, 54(21), 356−361, 1994.
- Fanning, Boothby, T. Three dimensional modelling and full-scale testing of stone arch bridges. Computer and Structures, 79/29−20, 2001, 2645−2662.
- Harvey, W.J. Guide to Assessment, International Union of Railways, Paris, 2008.
- Колесников Г. С. Моделирование сложных систем: Учебн. пособие / М.: Изд-во МИРЭА, 1986. 95 с.
- Ушаков, И.И. Основы диагностики строительных конструкций: учебное пособие / И. И. Ушаков, Б. А. Бондарев. — Ростов-на-Дону: Феникс, 2008. 205 с. — (Серия «Строительство»).
- Ali S., Page A. W. (1988): «Finite element model for masonry subjected to concentrated loads», Journal of Structural Engineering, 114, No. 8,, 1988 pp.1761−1784.
- Cundall, P. A., and R. D. Hart Numerical Modeling of Discontinua Keynote Address in Proceedings of the 1st U.S. Conference on Discrete Element Methods (Golden, Colorado, October 1989), pp. 1−17.
- Построение в условиях дефицита информации сводных оценок сложных систем. / Колганов С. К., Корников В. В., Попов П. Г., Хованов Н. В. М.: Радио и связь, 1994. — 80 с.
- Heyman, J. The Masonry Arch, Chichester, New York, Hoisted Press, 1982. r
- Pattantyus-A M., Hermann L., Pronay Zs., Toros E. Combined geophysical investigations, A selection of the activities of ELGI’s Engineering Geophysical Department, 2000, pp 10−17.
- Гроздов В. Т. Техническое обследование строительных конструкций зданий и сооружений. 2001.
- Loo, Y. and Yang, Y. Cracking and failure analysis of masonry arch bridges, ASCE J. Struct. Eng., 117, No. 6, pp. 1641−1659.r
- Pattantyus-A., M., Neducza, В., Pronay, Zs., Toros, E. Technological development of GPR measurements at Eotvos Lorand Institute of Geophysics (In Hungarian), Magyar Geofizika, 35. 1., 1999, pp. 32−41.
- Sadri, A. Application of impact-echo technique in diagnoses and repair of stone masonry structures, NDT&E International, 36., 2003, 195−202.
- EN 1990 Basis of Structural Design, European Committee for Standardization. Brussels, 2001.
- Pippard, A. J. S. The approximate estimation of safe loads on masonry arch bridges, Civil engineer in war, 1, 365−372, ICE, London, 1948.
- Mautner, M. Assessment of masonry arch bridges according to the Austrian railway code, Presentation at the 2nd UIC Masonry Arch Bridges Project Working-Group meeting, Budapest, 5−7 May, 2003.
- Roberts, T.M.- Hughes, T.G.- Dandamudi, V.R.- Bell, B. Quasi-static and high cycle fatigue strength of brick masonry. Construction and Building Materials, Vol. 20, 2006, pp. 603−614.
- Melbourne, C., Wang, J., Tomor, A. (2007). The analysis and assessment of masonry arch bridges Proceedings of Sustainable Bridges Conference, pp. 273−282., 10−12 October 2007, Wroclaw.
- Железнов И.Г. Сложные технические системы (оценка характеристик): Учеб. пособие для техн. вузов. М.: Высшая школа, 1984. — 119 с.
- Macfarlane, A., Ricketts, N. Evaluation of existing software for the assessment of masonry arch bridges, TRL Report, PR/IS/18/01, 2001.
- Orban, Z. UIC Project on Assessment, Inspection and Maintenance of Masonry Arch Railway Bridges Keynote lecture, ARCH 07: 7th International Conference on Arch Bridges, Madeira, Portugal, 12−14 September 2007. pp. 3−12. ISBN: 978−972−8692−31−5.
- RING 2.0 Masonry Arch Bridge Analysis Software Guide, 2007.
- Gilbert, M. Guide to use of RING 2.0 for the assessment of railway masonry arches: theory & modelling, International Union of Railways, Paris, 2006.
- UDEC User’s Guide, UDEC Release 4.0 Online Manual.
- Прикладная статистика: Классификация и снижение размерности: справ, изд. / С. А. Айвазян, В. М. Бухштабер, И. С. Енюков и др- Под ред. С. А. Айвазяна М.: Финансы и статистика, 1989. — 607 с.
- Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул: Учебное пособие для втузов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высшая школа, 1988. 239 с.
- Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике: Учебное пособие для студентов втузов. -3-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1979. — 400 с.
- Jiang, К., Esaki, Т. Quantitative evaluation of stability changes in historical stone bridges in Kagoshima, Japan, by weathering. Eng. Geol., 63, 2002, pp. 83−91.
- Toth, A., R., Orban, Z., Bagi, K. Discrete element analysis of a stone masonry arch, Mechanics Research Communications, Vol. 36., 2009, pp. 469−480.
- McKay, M.D., Beckman, R.J., Conover, W.J. A comparison of three methods for selecting values of input variables in the analysis of output from a computer code, Technometrics 21, 1979, 239−245.
- Гуляшинов A.H., Тененёв В. А., Якимович Б. А. Теория принятия решений в сложных социотехнических системах // учебное пособие -Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2005. 280 с.
- Orban, Z. Condition assessment and analysis of masonry arch bridges, Engineers and Information Sciences, International seminar, Pecs, 27 March, 2006.
- Таблицы по математической статистике / Мюллер П., Нойман П., Шторм Р.: Пер. с нем. и предисл. Ивановой В. М. М.: Финансы и статистика, 1982. — 287 с.
- MSZ EN 1990 Eurocode. A tartoszerkezeti tervezes alapjai.
- Oehlers, D. J., Bradford, M. A. Elementary Behaviour of Composite Steel & Concrete Structural Members, Butterworth & Heinemann, 1999, pp. 209 214.
- Лещинский М.Ю. Испытание бетона: Справ, Пособие. М.: Стройиздат. 1980.-360 с.
- Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий: Пер. с англ. -М.: Радио и связь, 1993. 278 с.
- Хубка В. Теория технических систем / Пер. с немецкого. М.: Мир, 1987.-208 с.
- Макаров И.М., Виноградская Т. М. Рубчинский А.А. Соколов В. Б. Теория выбора и принятия решений: Учебное пособие. — М.: Наука, 1982.-328 с.
- Binda, L., Saisi, A., Tiraboschi, С. Investigation procedures for the diagnosis of historic masonries, Construction and Building Materials, 14, 2000, 199−233.
- Bensalem, A., Ali-Ahmed, H., Farfield, C.A., Sibbald A Non-destructive testing to detect voids hidden behind the extrados of an arch bridge, NDT&E International, 32, 1999, 343−353.
- Лифанов И.С., Шерстюков Н. Г. Метрология, средства и методы контроля качества в строительстве: Справ. Пособие. М.: Стройиздат. 1979.-223 с.
- Неразрушающие методы испытания бетона: Совм. Изд. ССС-ГДР / О. В. Лужин, В. А. Волохов, Г. Б. Шмаков и др.- под ред. О. В. Лужина. М.: Стройиздат. 1985. 236 с.
- Адзерихо К.Г. Физические основы дистанционного зондирования. Минск: Наука и техника, 1991.-310с.
- Викторов В.А., Лункин Б. В., Совлуков А. С. Радиоволновые измерения параметров технологических процессов. М.: Энергоатомиздат, 1989. -133 с.
- ГОСТ 23 480–79. Контроль неразрушающий. Методы радиоволнового вида. Общие требования.
- ГОСТ 25 313–82. Контроль неразрушающий радиоволновой. Термины и определения.
- ГОСТ 26 170–84. Контроль неразрушающий. Приборы радиоволновые. Общие технические требования.
- ГОСТ 26 680–85. Контроль неразрушающий. Дефектоскопы радиоволновые. Общие технические требования.
- Завьялов А.С., Дунаевский Г. Е. Измерение параметров материалов на сверхвысоких частотах. Томск: Изд-во Томского университета, 1985. — 162 с.
- Неразрушающий контроль: Справочник: В 7 т. Под общ. Ред. В. В. Клюева. Т. 6: В 3 кн. Кн. 3: Радиоволновой контроль. /В.И. Матвеев. — М.: Машиностроение, 2004. 832 с.
- Maierhofer, С., Leipold, S. Radar investigation of masonry structures, NDT&E International, 34., 2001, 139−147.
- Toros, E., Hermann, L., Pronay, Zs. (1995): «Geotechnical Applications of Seismic Tomography», EEGS-ES presentation, Turin, 1995.
- Госсорг Ж. Инфракрасная термография. М.: Мир, 1988. 483 с.
- Лейдерман Л. Тепловизионное обследование строительных сооружений основной метод диагностики ограждающих конструкций. — Человек. Архитектура. Строительство — 2006. — № 2.
- Шилин А.И. Тепловая съемка. Л.: Гидрометиздат, 1991. 200 с.
- А.А.Самокрутов, В. Г. Шевалдыкин, В. Н. Козлов. Ультразвуковая дефектоскопия бетона эхо-методом: состояние и перспективы. В мире НК. — 2002. — № 2(16). — С.6−10.
- Алешин Н.Н. Электросейсмоакустические методы обследования зданий. М.: Стройиздат. 1982. 158 с.
- Сагайдак А.И. Применение метода акустической эмиссии для диагностики состояния кирпичной кладки Промышленное и гражданское строительство. — 2004. — № 9.
- Binda, L., Saisi, A., Tiraboschi, С. Application of sonic tests to the diagnosis of damaged and repaired structures, NDT&E International, 34., 2001, 123−138.
- Sadri, A. Application of impact-echo technique in diagnoses and repair of stone masonry structures, NDT&E International, 36., 2003, 195−202.