CC BY
29
УДК 528
Ю.П. Гуляев, Л.А. Максименко СГГ А, Новосибирск
ИМИТАЦИОННЫЙ ПОДХОД К ОБОСНОВАНИЮ ТОЧНОСТИ ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ЗА ДЕФОРМАЦИЯМИ СООРУЖЕНИЙ
Yu.P. Gulyaev, L.A. Maksimenko Siberian State Academy of Geodesy (SSGA)
10 Plakhotnogo ul., Novosibirsk, 630108, Russian Federation
IMITATIONAL APPROACH TO ACCURACY JUSTIFICATION FOR GEODESIC CONTROL OF CONSTRUCTION DEFORMATIONS
Proposed approach to accuracy justification for geodesic control of construction deformations, based on imitational evaluation of bearing structures proximity to limit condition of unavailability of normal exploitation.
В монографии [1] дан анализ существующих подходов к обоснованию точности геодезического контроля за деформациями сооружений. Большинство корректных подходов базируются на реализации принципа получения измеряемых величин деформаций с заданной вероятностью, учетом строительных допусков и обеспечением несоизмеримости величин деформаций с погрешностями их измерений. Предложено развитие этого принципа, исходя из идеи о необходимости повышать точность геодезического контроля по мере приближения деформаций основания и конструкций сооружения к предельному состоянию. При этом выбор переменной точности контроля предусматривается обеспечивать сочетанием геодезических наблюдений с прогнозированием процесса деформации.
В таком случае переменная точности контроля рассчитывается по формуле:
тх (t2) = С[хПр -х ( Î21 ii) ] ,
где тх (¿2) - изменяющаяся во времени оптимальная погрешность измерения параметра деформации х на момент времени ?2;
x
пр
предельно допускаемая величина параметра деформации;
х ( £21 *1) - прогнозная оценка параметра деформации на время ?2 из конца периода основания прогноза 11;
С = f (Р, К) - коэффициент, выбираемый из составленных таблиц по заданному уровню вероятности Р верного заключения и относительному рассеиванию V, определяемому по формуле:
Ôx(t2 I 11)
Xnp-X (t 2 111)
в которой дх(12 \^) - предвычисленная по модели погрешность
прогнозирования.
Отметим, что в книге [1] представлены различные виды разработанных автором прогнозных моделей, позволяющих находить оценки х (Ь2 \) и дх(Ь2 \) . При этом в качестве универсального параметра деформации используется перемещение каждой контролируемой точки сооружения, по совокупности значений которых можно вычислить параметры различных видов деформаций.
Резерв повышения обоснованности выбора необходимой точности геодезического контроля за деформациями заключается в уточнении имитационным путем предельно допускаемых в конкретных условиях значений xrlp. Конкретные условия характеризуются имеющимися данными по каждому сооружению о неоднородности сложения и состава грунта основания, модуля его деформации, о совместной пространственной жесткости основания и сооружения, о распределении нагрузок на площади фундамента и др. Современный уровень развития механики грунтов, строительной механики и программно-аппаратных средств позволяет успешно решать такую имитационную задачу. В результате ее решения формально обобщенные строительные допуски будут заменяться предельно допускаемыми критериями деформаций, соответствующим конкретным условиям каждого возводимого сооружения.
Первопричиной возникновения большинства видов деформаций несущих конструкций сооружения являются, как правило, его неравномерная осадка, т.е. главная составляющая деформаций основания. Она нарушает проектную геометрию взаимного положения несущих конструкций, вследствие чего в них происходит перераспределение напряжений и развиваются деформации. По мере увеличения отклонений конструкции от проектного положения возрастает напряженно-деформированное состояние и приближается к предельному по степени пригодности сооружения к нормальной эксплуатации. Представленную схему развития деформационного процесса нами предлагается реализовать имитационно в виде численного эксперимента для обоснования точности геодезического контроля в зоне приближения к предельному состоянию по деформациям. В таком случае для назначения точности должен использоваться принцип ничтожно малого влияния погрешностей измерений на определяемую критическую величину деформации.
Для выполнения имитационных исследований находим целесообразным использовать метод перемещений, являющийся основным в строительной механике и метод конечных элементов при осуществлении численных экспериментов по рассмотренной выше схеме. Полным содержанием численного эксперимента предусматривается на первом этапе оценка деформации грунтового основания, на втором этапе - оценка деформаций несущих конструкций конкретного сооружения и обоснование точности геодезического контроля. Возможно упрощенное имитационное решение, когда будут умозрительно задаваться конечные значения осадки фундаментов и ее неравномерности, характеризующие качественное состояние сооружения [1] , а
по ним - оцениваться деформации несущих конструкций и обосновываться необходимая точность геодезического контроля. Такой прием может использоваться в целях иммитационного доведения напряженно-деформированного состояния до предельного.
Систематизация результатов имитационных исследований по классам и группам грунтовых оснований, по типам и уровням ответственности сооружений позволит сделать обобщающие выводы о выборе обоснованной точности геодезического контроля за деформациями в определенных условиях. Кроме того, результаты численных экспериментов помогут глубже понять особенности работы конструкций сооружений.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Гуляев Ю.П. Прогнозирование деформаций сооружений на основе результатов геодезических наблюдений [Текст] / Ю.П.Гуляев - Новосибирск: СГГА, 2008.- 256с.
© Ю.П. Гуляев, Л.А. Максименко, 2009
