ТЕХНИЧЕСКИЕ ОБСЛЕДОВАНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Особенности расчетов

Обычно построение математической модели для прочностных расчетов происходит по исходным данным, взятым из проекта, с использованием метода конечных элементов (МКЭ), реализованного в тех или иных пакетах программных продуктов. Наиболее распространенные из них: российские - «ЗЕНИТ» и программные продукты фирмы «ЕВРОСОФТ», украинские – «SKAD» и «ЛИРА», а также зарубежные пакеты «COSMOS», «ANSYS» и «ABACUS». Практически все из перечисленных пакетов близки по своим возможностям решения задач расчета строительных конструкций и обладают достаточно стандартным набором конечных элементов.

Однако, как показывают результаты экспериментов, фактические динамические характеристики обследуемых объектов могут отличаться от таких же характеристик, рассчитанных теоретически, по проектным данным, весьма значительно, до двух раз.

Центральным моментом реализуемого нами подхода является наличие во всех расчетных комплексах процедуры «модального анализа». Эта процедура позволяет автоматически получить для построенной модели соответствующие ей частоты и формы собственных колебаний. менно их значения и являются предметом анализа и сравнения с фактически полученными при технической диагностике.

Динамические характеристики конструкций, зданий и сооружений, полученные при анализе их свободных колебаний это - периоды и формы, а также логарифмические декременты колебаний (рис. 1, 2).
Рис. 1. Спектральные кривые собственных колебаний здания

Рис. 2. Основные формы колебаний зданий и сооружений

Методика определения динамических характеристик строительных конструкций по их свободным колебаниям , возбуждаемым воздействием непосредственно на конструкцию внешней импульсной нагрузкой, включает в себя следующие операции:

• возбуждение и регистрацию колебаний;
• вычисление их спектров Фурье;
• анализ спектров Фурье с целью выделения резонансных пиков, соответствующих различным формам свободных колебаний;
• получение с помощью обратного преобразования Фурье импульсных реализаций выделенных резонансных пиков по каждой форме свободных колебаний;
• идентификация и графическое представление различных форм колебаний.

Применение такого рода диагностики позволяет интерпретировать результаты как непосредственно, по полученным значениям фактических динамических характеристик, так и используя математические модели здания или сооружения.

Таким образом, появляется уникальная возможность не только сравнить модель и реальный объект по основным параметрам, но и, изменяя характеристики модели (адаптируя ее), добиться создания математической модели объекта, адекватного реальному , подлежащему диагностике. Это позволяет получать более достоверные результаты расчетов.

В дальнейшем созданная и адаптированная КЭ модель может быть использована и как объект для мониторинга, и как объект для моделирования тех или иных прогнозируемых ситуаций, например, оценки влияния воздействия на несущие конструкции внешних вибраций или дополнительных статических нагрузок.

Заказать техническое обследование