Работы автора

свайные фундаменты используются в различных строительных конструкциях, рас- положенных на грунтах, которые подвержены сезонному замерзанию. Этот процесс может вызывать искажение фундаментов и повреждения конструкций, которые необходимо контролировать с помощью различных датчиков. Работа посвящена исследованию динамических характеристик одиночной сваи, являющейся базовым элементом фундамента, осуществляющим деформационное взаимодействие кон- струкции с грунтом. При сезонных изменениях температуры в результате оттаивания или замораживания грунтов может происходить заметное изменение их механических свойств, которое оказывает влияние и на деформационное поведение сваи. Для изучения этого процесса был произведен натурный эксперимент, в ходе которого фиксировалось фоновые вибрационные процессы на одиночной свае с грузом в течении нескольких недель. Свая была предварительно заглублена в замерзший грунт в зимний период и находилась в естественных условиях до полного оттаивания грунта. Периодические наблюдения за фоновыми вибрациями сваи с грузом показали, что наблюдается заметное снижение собственных частот (10–20%) при оттаивании грунта, что соответствует изменению жесткости системы «свая–грунт» на 20–40%.

в данной работе рассмотрена история эволюции напряженно-деформированного состояния группы зданий, которые расположены над строящимся Главным разгрузочным коллектором г. Перми. История наблюдений включает в себя математическое моделирование деформационного поведения всей группы зданий и близлежащего грунтового массива, а также данные мониторинга за период более четырнадцати лет. Созданы и верифицированы конечно-элементные модели группы зданий, на основе которых осуществляется прогнозирование деформационных параметров сооружений. В работе также освещен опыт проектирования, внедрения и использования систем интеллектуального мониторинга на этом объекте. Численное моделирование осуществлено с помощью CAE ANSYS и PLAXIS.

Одним из эффективных методов неразрушающего контроля крупномасштабных конструкций является активная вибродиагностика. Она заключается в локальном динамическом воздействии на объект и регистрации его вибрационного отклика. По совокупности откликов в разных точках определяется механическое состояние предмета исследования. Согласно методу активной вибродиагностики, динамические воздействия реализуются с помощью специальных устройств – актуаторов. На сегодняшний день наибольшее распространение получили пьезокерамические актуаторы. Как правило, они представляют собой пластину из пьззокерамики, которая может располагаться на поверхности объекта или быть внедренной в него. Ранее авторами предложен пьезокерамический актуатор с присоединенной массой, способный создавать более интенсивное воздействие на конструкцию. В данной работе с использованием численного моделирования проведено сравнение эффективности применения модифицированного устройства с традиционными на примере бетонной плиты и модельного 4-этажного здания из железобетона. На основе полученных результатов сделан вывод, что интенсивность упругих волн, возбуждаемых актуаторами трех перечисленных видов, существенно отличается. Пьезокерамическая пластина, размещенная на поверхности конструкции, дает волну с наименьшей амплитудой, у пластины, внедренной в бетон, амплитуда увеличивается в 1.9 раза, у пластины с присоединенной массой – в 12 раз. Вычислительный эксперимент, демонстрирующий распространение упругой волны по элементам модельного здания, позволил оценить интенсивность колебаний на разном расстоянии от источника вибраций. При использовании актуатора с присоединенной массой амплитуда ускорений в точке, удаленной от актуатора на 1.7 м, составила 20 м/с2, на 5.2 м – 5 м/с2; на 8.7 м – 2 м/с2. Ускорения такого уровня могут быть достоверно измерены большинством современных акселерометров, Таким образом, для активной вибродиагностики крупномасштабных железобетонных конструкций наиболее перспективным является применение пьезокерамических актуаторов с присоединенной массой. Включение их в систему мониторинга дает возможность снизить общее число актуаторов и сенсоров за счет увеличения расстояния между ними.