Search academic texts

Registration Number

0824U003169, PhD dissertation

Status

Доктор філософії, 263, Цивільна безпека

Date

04-09-2024

popup.evolution

o

Title

Ensuring the safety of the operation of buildings and structures taking into account the method of vibroacoustic control

Author

Stanislav S. Barabanov,

popup.head Анатолій С. Бєліков
popup.opponent Yurii I. Cheberiachko
popup.opponent Igor N. Slaschev
popup.opponent Valentyn A. Hlyva
popup.review Volodymyr A. Shalomov

Description

Барабанов С.С. Забезпечення безпеки експлуатації будівель і споруд з урахуванням методу віброакустичного контролю. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціа-льністю 263 – «Цивільна безпека». – Навчально-науковий інститут «Придні-провська державна академія будівництва та архітектури» Українського дер-жавного університету науки і технологій, Дніпро, 2024. Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою в галузі охоро-ни праці та цивільної безпеки, у якій дано рішення актуального науково-технічного завдання з встановлення закономірностей змін віброакустичних параметрів при розвитку тріщинуватості у будівельних конструкціях, а та-кож удосконалення методів, розробки алгоритмів і моделей керування віб-роакустичними коливаннями із заданими амплітудними та частотними хара-ктеристиками для визначення прихованої пошкодженості в елементах будіве-льних конструкцій віброакустичним методом, що має суттєве значення для підвищення безпеки й ефективності експлуатації будівель і споруд. У вступі наведено актуальність теми, мету дослідження, наукову нови-зну, практичне значення одержаних результатів, особистий внесок здобувача та апробацію результатів досліджень. У першому розділі проведено аналіз стану безпеки будівель і споруд при тривалій експлуатації з урахуванням руйнівних впливів вибухів та по-жеж. Встановлено, що в умовах застарілого жилого фонду будівель і великої кількості надзвичайних ситуацій, які активізуються динамічними впливами від вибухів і пожеж, безумовно необхідно проводити контроль стійкості та безпеки об'єктів для оцінки їхньої придатності до подальшої експлуатації. Це відноситься як до самих інфраструктурних об'єктів безпосередньо, в ролі яких можуть виступати виробничі цехи, споруди, тунелі та інше, так і до жи-тлових будинків. Аналіз показав, що накопичення внутрішніх пошкоджень в несучих стінах та фундаментах будівель є однією з найбільш поширених оз-нак потенційного руйнування в процесі експлуатації. Для моніторингу і діаг-ностики пошкоджень добре зарекомендував себе віброакустичний метод кон-тролю, який був апробований в різних умовах і дозволяє провести неруйнів-ну оцінку стану бетонних, залізобетонних, цегляних, багатошарових стін пе-рекриттів та інших видів конструкцій. Однак для підвищення швидкості й якості визначення стану об’єктів, кількісної оцінки накопичення в їх елемен-тах суттєвих пошкоджень необхідна розробка автоматизованого збуджувача складних коливань і вдосконалення методу ідентифікації прихованих пошко-джень віброакустичним методом. На основі проведеного аналізу було сфор-мульовано мету та задачі дослідження. У другому розділі проведено ідентифікацію структурних порушень в матеріалах будівель і споруд віброакустичним методом. На основі вимірю-вань швидкостей пружних хвиль в дерев'яних, бетонних і металевих матеріа-лах проведена їх оцінка як коливальної системи при ударному впливі. Вста-новлені закономірності змін віброакустичних параметрів при розвитку трі-щинуватості у будівельних конструкціях. Визначення відкритих тріщин здій-снюється по стоячих хвилях, резонаторами для яких є поверхня та береги тріщин. Закриті тріщини переводять однорідну нормальну хвилю в неодно-рідну, що експоненційно загасає. Встановлено, що при пошкодженні конс-труктивних елементів будівель і споруд виникають впорядковані та хаотичні системи тріщин, розміри яких, у випадках часткового (прихованого) внутрі-шнього руйнування, значно нижче області контролю. Це середовище можли-во вважати квазіоднорідним, в якому системи тріщин виявляють свої власти-вості лише інтегрально. Тому запропоновано визначати інтегральні показни-ки пошкодження елементів конструкцій, які зв’язані з зонами акустичної чут-ності резонансних хвиль. Ці хвилі фіксуються приймачем з фільтрами, які пропускають низькі частоти для різних матеріалів. На базі цих показників вже можливо ідентифікувати ризики втрати стійкості об’єкта контролю. Про-ведено апробацію методу віброакустичного контролю пошкоджень констру-ктивних елементів споруд на прикладі досліджень бетонних тюбінгів. Визна-чено ділянки з підвищеними напруженнями, зони прихованих тріщин та по-шкоджень у бетоні. Зазначено, що для підвищення швидкості й якості визна-чення стану об’єктів і структури накопичення в їх елементах суттєвих пош-коджень потрібна автоматизація віброакустичного методу, розробка моде-лей складних коливань та підвищення достовірності оцінок руйнувань.

popup.nrat_date

2024-09-30