Свидетельство:
О регистрации средства массовой информации: "Предотвращение аварий зданий и сооружений".
Номер: №ФС77-35253
Выдано: Федеральная служба по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций
Дата: от 16.02.2009 г.
Форма распространения: электронное периодическое издание
Язык: русский
Учредитель: ООО "ВЕЛД"
Методика комплексного мониторинга высотных сооружений предусматривает инструментальное определение частот собственных колебаний по различным формам, измерение временных рядов смещений характерных точек конструкции, вычисление линейных и крутильных деформаций и напряжений вдоль высотного профиля и превышение их критических значений. Для решения этих задач проектируется сеть измерительных точек, решается проблема обеспечения оптимальных условий приема спутниковых сигналов GPS+Глонасс (GNSS), выполняется мониторинг достаточной длительности, выполняются обработка и целевой анализ данных GNSS с построением динамических моделей реального поведения объекта при переменных ветровых воздействиях. Для измерений применяется комплекс аппаратуры Topcon GB-500/1000, Trimble-5700, гравиметр-сейсмометр CG5-Scientrex, портативная сейсмическая станция, портативная метеорологическая станция. GPS/Glonass измерения выполняются по методике короткобазисных измерений с частотой опроса 5-10 Гц (псевдо-RTK). Крепление антенн на объекте и на базисных станциях выполняется на жесткие короткие штыри, исключающие смещения-помехи. Одна или две базисные станции располагаются на расстоянии не более 1 км от объекта исследования. Обработка данных выполняется по программам Gamit, с применением универсальных, а также вспомогательных собственных утилит. Анализ результативных временных рядов смещений и построение динамических моделей поведения объекта выполняется собственными авторскими средствами. Например, для проведения исследований на 100 метровой стальной дымовой трубе была развернута временная сеть из шести станций непрерывного GPS-мониторинга, три антенны были установлены на высотах 96, 75 и 50 м, одна станция – у основания трубы (1 м), две базисные станции – на соседних капитальных зданиях. Одним из оснований для постановки данных исследований было разрушение около 20% анкерных болтов крепления основания трубы. Все станции на трубе и одна базисная станция работали с частотой 5 Гц, станция у основания и одна базисная – с частотой 1 Гц. Был выполнен анализ качества приема спутниковых сигналов и обзорности неба в местах установки антенн. На основе этого показано, что материалы позволяют надежно определять временные ряды смещений.
Параллельно с GNSS-мониторингом выполнялись мониторинг метеорологических параметров, мониторинг основания с применением одного/двух гравиметров-сейсмометров, а также геодезический мониторинг нижней части трубы с помощью тахеометра-робота. В наиболее ветреные дни была выполнена кино-фотосъемка процесса колебаний и эксперименты по прямому измерению амплитуды колебаний с применением лазера, установленного на промежуточной и верхней площадках трубы. Этими экспериментами доказано, что смещения, определяемые с применением GPS-измерений, соответствуют фактическим смещениям объекта. На основе инструментальных непрерывных наблюдений в течение семи суток установлены частоты собственных колебаний основания трубы, определены скорости смещений и амплитуды нормальных и экстремальных смещений точек на высотах 96, 75, 50, 35 и 15 м. На основе данных комплексного инструментального мониторинга вычислены соответствующие временные ряды смещений, скорости смещений, ускорений характеристических точек, а также временные ряды деформаций высотного профиля и действующих напряжений на крайних анкерных болтах основания. Рассмотрены способы прямой оценки упругих деформаций и напряжений высотной линейной конструкции по полученным кинематическим данным мониторинга смещений. Предложены модель расчета и методика оценки критических напряжений на элементах конструкции, в том числе анкерных болтах основания. Рассмотрены и проанализированы основные возможные механизмы разрушения анкерных болтов со сравнительной оценкой критических кинематических параметров. Сделан вывод, что наиболее вероятными механизмами разрушения анкерных болтов являются растягивающие усилия, возникающие при удлинении (наклонах дымовой трубы) и перекосе ребер жесткости из-за ее вращательного (крутильного) движения. Количественно оценены также сдвиговый (срезывающий) механизм разрушения болтов, связанный с вращательной компонентой колебательных движений. В процессе анализа наблюдательных временных рядов сделаны выводы о нескольких фактических случаях превышения критических напряжений на анкерных болтах в период мониторинга.
Полученные временные ряды смещений точек наблюдательной сети позволяют создать ряд анимационных моделей фактических движений конструкции. Примеры анимационных динамических моделей демонстрируются в презентации.
<<Назад