|
34 ниями. Рассчитанные на период эксплуатации 50-100 лет, эти строения не только морально устарели, но и претерпели значительный физический износ своих конструкций, в результате чего участились случаи деформации зданий и сооружений, аварии. Способы нормирования безопасности связаны с количественными и качественными требованиями. Для этого требуется разработка системы оценок по целому комплексу показателей и критериев, важность которых определяется назначением, условиями работы конструкций, инженерной практикой и другими факторами. Правда, как справедливо отмечается [245], нормы всегда будут отличаться от теории и будут использовать собственные удобные для практики упрощения. Многокритериальная оценка безопасности конструкций может осуществляться по следующим параметрам: запас прочности (отношение предельных нагрузок к эксплуатационным); надежность [69]; живучесть (способность оказывать сопротивление внешним нагрузкам на стадии формирования и роста систем трещин или разрушения части элементов). Следует отметить важный аспект, отличающий понятие надежности от понятия безопасности. При рассмотрении надежности практически не рассматривается само состояние отказа, включая и аварийный отказ [174]. Здесь важен сам факт его достижения или недостижения и вероятность такого события. В случае рассмотрения проблемы безопасности в целом, предметом исследования становится и сама авария. Аварии представляют собой частичное или полное разрушение конструкций. Анализ случившихся аварий [2, 205, 220, 280, 294] свидетельствует о том, что они часто происходят в результате одних и тех же причин и ошибок, на которых мы остановимся ниже. Кроме перечисленного, исследование безопасности может включать в себя определение таких параметров как остаточный ресурс, энергетическая катастрофичность разрушения (прогнозируемый запас упругой энергии в системе к моменту разрушения), а также анализ способов управления процессом разрушения на основе обеспечения условий устойчивого протекания диссипативных процессов, необходимых для приспособления материалов к условиям эксплуатации [336]. Вопросы анализа безопасности строительных объектов связаны с развитием |
строения не только безнадежно морально устарели, но и претерпели значительный физический износ своих конструкций (трещины в несущих стенах и других конструкциях) из-за некачественного строительства, нарушения правил эксплуатации, интенсивного развития негативных геодинамических процессов, связанных с жизнедеятельностью и инженерной деятельностью населения, в результате чего участились случаи деформации зданий и сооружений, аварии. Способы нормирования безопасности связаны с количественными и качественными требованиями. А для этого, по нашему мнению, требуется разработка системы оценок по целому комплексу показателей и критериев, важность которых определяется назначением, условиями работы конструкций, инженерной практикой и многими другими факторами. Правда, как справедливо отмечается в работе [157], нормы всегда будут преследовать, прежде всего, утилитарные цели, они всегда будут отличаться от теории и будут использовать собственные удобные для практики упрощения. Многокритериальная оценка безопасности конструкций может осуществляться по следующим параметрам: запас прочности (отношение предельных нагрузок к эксплуатационным); надежность [37] (вероятность безотказной работы); живучесть (способность оказывать сопротивление внешним нагрузкам на стадии формирования и роста систем трещин или разрушения части элементов). Следует отметить важный аспект, отличающий понятие надежности от понятия безопасности. При рассмотрении надежности практически не рассматривается само состояние отказа, включая и аварийный отказ [123]. Здесь важен сам факт его достижения или недостижения и вероятность такого события. В случае рассмотрения проблемы безопасности в целом, предметом исследования становится и сама авария. Аварии представляют собой частичное или полное разрушение конструкций. Анализ случившихся аварий [1, 145, 172, 184] свидетельствует о том, что они часто происходят в результате одних и тех же причин и ошибок, на которых мы остановимся ниже. 22 Кроме перечисленного, исследование безопасности может включать в себя определение таких параметров как остаточный ресурс, энергетическая катастрофичность разрушения (прогнозируемый запас упругой энергии в системе к моменту разрушения), а также анализ способов управления процессом разрушения на основе обеспечения условий устойчивого протекания диссипативных процессов, необходимых для приспособления материалов к условиям эксплуатации (управление структурными параметрами создаваемых материалов, управление свойствами нагружающих систем) [219]. Вопросы анализа безопасности строительных объектов связаны с развитием научных основ анализа конструкции в рамках представлении о разрушении как о результате потери устойчивости процессов неупругого деформирования, что предполагает разработку математических моделей накопления повреждений и структурного разрушения материалов. Это позволит разработать систему оценок по параметрам, влияющим на начало процесса разрушения, на резерв несущей способности, на энергетическую катастрофичность разрушения и др. Для этого требуется решение различного типа краевых задач механики деформируемого твердого тела, в которых моделирование свойств материалов связано с использованием полных диаграмм деформирования [27, 54, 57]. Широкое внедрение методов математического моделирования и вычислительной техники в практику инженерных расчетов, а также современный способ теоретического исследования сложных процессов вычислительный эксперимент позволяют исследовать поведение сооружении с учетом конструктивных особенностей, комплекса внешних воздействий, реальных механического материалов прогнозировать возможность их безопасной работы. Объектом исследования при этом может быть как материальное тело (сооружение, конструкция), так и любой процесс (деформирование, разрушение). Математические методы можно применять лишь к математическим моделям объектов или процессов, поэтому прежде всего, 24 |