Обеспечение регламентируемого уровня надежности стальной стержневой конструкции повышенной ответственности на примере покрытия СК «Ильичевец» в г. Мариуполе

Введение. Статья рассматривает проблемы анализа склонности уникальных стержневых конструкций и конструкций повышенной ответственности к прогрессирующему обрушению, а также методику анализа надежности данных конструкций.

Цель. Разработка алгоритма оценки склонности уникальных конструкций повышенной ответственности к лавинообразному обрушению в рамках различных расчетных загружений.

Материалы и методы. Рассматривается алгоритм вычисления численных показателей надежности конструкции. В частности, анализируются характеристики безопасности. Определяются верхний численный критерий надежности, характеризующий вероятность отказа всей группы наиболее ответственных элементов, и нижний уровень надежности – минимальное значение, характеризующее надежность стержня из группы наиболее ответственных элементов конструкции. Предложенные методики реализованы на языке программирования MATLAB в виде авторского программного комплекса. Произведена верификация предложенной методики при разработке проекта восстановления СК «Ильичевец» в г. Мариуполе.

Результаты. Разработанная методика позволяет определить группу наиболее ответственных элементов системы, разрушение которых неминуемо вызовет начало прогрессирующего обрушения, а не производить расчеты путем слепого перебора. Предложена численная характеристика склонности конструкции к лавинообразному обрушению – Δβ (резерв живучести системы).

Выводы. Результаты расчетов показали практически полное соответствие полученных теоретических результатов с данными, зафиксированными в ходе обследования конструкций покрытия СК «Ильичевец» в г. Мариуполе, что свидетельствует о корректности предлагаемых авторами алгоритмов вычисления численных показателей надежности конструктивных элементов.

1. <i>Коротков В.А., Родин П.А.</i> Установление критерия для динамического мониторинга железобетонных строительных конструкций зданий. Строительная механика и расчет сооружений. 2024;(5):22–27. https://doi.org/10.37538/0039-2383.2024.5.22.27.

2. <i>Есенов А.В., Коротков В.А., Кузьминов А.В., Родин П.А., Сидоров Н.М., Югай Т.З.</i> Оценка прочности и устойчивости железобетонных конструкций АЭС с учетом результатов вибродиагностики. Вестник НИЦ «Строительство». 2022;(3):79–91. https://doi.org/10.37538/2224-9494-2022-3(34)-79-91.

3. <i>Биргер И.А., Пановко Я.Г.</i> Расчет конструкций на сейсмостойкость. Т. 3. Москва: Машиностроение; 1968.

4. <i>Айдемиров К.Р., Агапов В.П., Муртазалиев Г.М.</i> Применение многослойных конечных элементов переменной толщины при расчете железобетонных плит в вычислительном комплексе «Принс». Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2020;47(4):112–121. https://doi.org/10.21822/2073-6185-2020-47-4-112-121.

5. МЧС России. Методические рекомендации по оценке инженерной безопасности зданий и сооружений. Москва; 2022.

6. <i>Карпова Е.В.</i> Численные исследования составных пластин трапециевидного очертания, жестко защемленных и шарнирно опертых по контуру. Строительство и реконструкция. 2017;(2):10–16.