CC BY
129
МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛ1ДЖЕННЯ, ПРАКТИКА
УДК [624.21:745.1-027.45/.047.36]
О. О. ДАВИДЕНКО
* Кафедра «Мости та тунелЬ>, Нацiональний транспортний утверситет, вул. Суворова 1, Кжв, Укра!на, 01010, тел. +38 (050) 471 33 99, ел. пошта [email protected], ОЯСГО 0000-0003-0176-3256
МОН1ТОРИНГ БЕЗПЕЧНО1 ЕКСПЛУАТАЦП АВТОДОРОЖН1Х МОСТ1В УКРА1НИ
Мета. Надати узагальнений огляд нацюнально! нормативно-методично! бази експлуатацп автодорожнiх мостiв, науковi засади в сферi управлiння надiйнiстю i довговiчнiстю автодорожнiх мостiв Укра!ни та аналiз !х технiчного стану в 2010-2014 рр. Методика. Теоретичне дослвдження. Результати. Виконаний в рамках цього дослщження аналiз даних з оцiнки i прогнозу технiчного стану залiзобетонних автодорожшх мостiв дае пiдставу стверджувати, що прийнята в ДСТУ-Н гiпотеза про постшну швидк1сть деградацп не пвдтвер-джуеться. Наукова новизна. Вперше виконано монiторинг експлуатацп автодорожнiх мостiв, який служить пiдгрунтям для перевiрки прийнятих теоретичних засад оцiнки технiчного стану та формулювання нових. Практичне значення. Отримаш результати являються практичним шструментом управлiння надiйнiстю i ресурсом залiзобетонних автодорожнiх мостiв.
Ключовi слова: автодорожш мости; довговiчнiсть; життевий цикл; залишковий ресурс
Вступ
Стаття присвячена проблем! контролю 1 прогнозування техшчного стану автодорожшх моспв Укра!ни. В останш 15-20 роюв проблема безпечно! експлуатацп моспв загострилася у зв'язку з низкою несприятливих чинниюв. Серед них - недостатне фшансування дорожньо! галуз!, слабо розвинена система експлуатацп автодорожшх моспв, криза в економщь
За розвитком дорожньо! мереж! Укра!на по-сщае одне ¿з останшх мюць в Сврош. Так, на-приклад, показник кшькосп дор1г з твердим покриттям на 1000 жител1в у Францп складае 14,2 км, в Укра!ш - 3,2 км. В цих умовах мости виявляються найбшьш слабкою ланкою транспортного ланцюга. Реконструкщя або кашталь-ний ремонт моста парал1зуе вщносно велику частку транспортно! мереж!, порушуе товароо-б1г з Свропою, значно впливае на економшу, як правило, великого за площею прилеглого реп-ону. Сьогодш автодорожш мости мають бути предметом особливо! уваги як потенцшне дже-рело економ1чно! 1 сощально! небезпеки.
Вважаеться, що довгов!чшсть зал1зобетон-них моспв, запроектованих вщповщно чинних нормативних вимог, мае складати, в залежност вщ типу прогоново! будови, не менше 70-100
роюв. В дшсносп приходиться констатувати, що середнш теpмiн служби залiзoбетoнних прогонових будов моспв Укра!ни не перевищуе 50-55 роюв. Поряд з цим, слщ наголосити, що 10-12 poкiв тому, галузь транспортного будiв-ництва мала застаршу нормативну базу, яка за сво!м теоретичним базисом суттево вщставала вiд европейсько!. Державних будiвельних норм з експлуатацп транспортних споруд в Укра!ни рашше не було взагаль Були вiдoмчi iнстpукцi!, якi не могли в нових умовах задовольнити потреб галузь
Останшм часом положення дoкopiннo зм> нилося. Станом на початок 2010 р. науковщ кафедри «Мости i тунелЬ> Нащонального транспортного унiвеpситету, Державного дорож-нього наукoвo-дoслiднoгo iнституту iм. М. Шу-льгiна, 1нституту електрозварювання iменi G. О. Патона НАН Укра!ни склали повну нормативну [2, 5, 6, 7, 8] i методичну [11, 12, 17, 18, 19] базу системи експлуатацп моспв, яка грунтуеться на нoвiтнiх наукових засадах [1, 3, 4, 13-23].
Метою ще! статп е надати узагальнений огляд наукових розробок останшх роюв, спря-мованих на створення нацюнально! нормативно! бази експлуатацп автодорожшх моспв та методики управлшня мостами, що знаходяться
Мости та тунелк теорiя, дослщження, практика, 2015, № 7
МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛЩЖЕННЯ, ПРАКТИКА
в експлуатацп. Поряд iз науковим теоретичним надбанням останнiх рокiв, в сферi управлiння надiйнiстю i довговiчнiстю автодорожнiх мос-тiв, надаеться ан^з технiчного стану автодо-рожнiх моспв Украши в 2010-14 рр.
Мета дослщження
Глобальною метою представленого досль дження е узагальнений огляд нащонально! нормативно-методично! бази експлуатацп автодо-рожнiх мостiв, науковi засади в сферi управлш-ня надiйнiстю i довговiчнiстю автодорожнiх мостiв Украши та аналiз 1х технiчного стану в 2010-14 рр. Ставиться завдання тдтвердження можливост для створення високоефективно! европейсько! системи експлуатацп автодорож-нiх моспв на основi програмного комплексу АЕСУМ.
Формулювання завдання дослщження
Центральною науковою проблемою системи експлуатацп моспв е проблема ощнки та прогнозу техшчного стану залишкового ресурсу моспв, яка стала особливо актуальною в останш 20 роюв. Чиннi до 2002 року будiвельнi норми Украши не надавали нi методологи ощнки залишкового ресурсу ш критерпв оцiнки техшчно-го стану моспв, що знаходяться в експлуатацп.
Сьогодш, вперше на теренi кра!н СНД, ми маемо пакет нормативних докуменпв з ощню-вання i прогнозування технiчного стану мостiв. Центральне мюце в системi експлуатацп займае документ ДСТУ-Н Б В.2.3-23:2013 «Настанова
з ощнювання i прогнозування технiчного стану автодорожшх моспв» [12], початком станов-лення якого було надання чинносп в 2002 р. вiдомчому нормативному документу ВБН В.3.1-218-174-2002 «Ощнка техшчного стану автодорожшх мос^в, що експлуатуються» [2]. Теоретичною базою нормативного документу е новiтня модель оцiнки та прогнозу залишкового ресурсу елеменпв мос^в, сформульована в роботах [13, 14, 15, 16].
Наступш гшотези становлять теоретичну базу моделi.
А. Критерiем технiчного стану елемента е числовий параметр надШностг який в моделi виконуе двi функцп:
- служить кшьюсною iнтегральною ощн-кою технiчного стану споруди в процеа експлуатацп;
- дае можливють прогнозувати технiчний стан в майбутньому, тобто прогнозувати зали-шковий ресурс елеменпв споруди.
Б. 1дейною основою е подш елементiв споруди на дискретш стани !х деградацп та визна-чення надiйностi елементiв в кожному iз станiв.
Процес деградацп елемента протягом жит-тевого циклу описуеться моделлю, яка базуеть-ся на теорп випадкових марковських процесiв. Життевий цикл елемента подiлено на 5 дискре-тних станiв, якi наведеш в табл. 1. Кожен iз станiв описуеться добiркою якiсних та кшьюс-них показникiв деградацп, що характеризують iерархiю вiдмов елемента [19].
Таблиця 1
Номер i назва експлуатацшного стану Загальна характеристика стану
1. Справний Елемент вщповвдае всiм вимогам проекту та чинних норм експлуатацп.
2. Обмежено справний Елемент частково не вщповщае вимогам чинних норм, проте не порушуються вимоги аш першо!, анi друго! груп граничних станiв.
3. Працездатний Елемент частково не вщповщае вимогам проекту i чинних норм, не порушуються вимоги першо! групи граничних станiв. Можливе часткове порушення вимог друго! групи граничних сташв, якщо це не обмежуе нормального функцiонування споруди.
4. Обмежено працездатний Елемент експлуатуеться в обмеженому режимi i вимагае спецiального контролю за його станом. Потребуеться капiтальний ремонт.
5. Несправний Елемент мае ознаки порушень вимог першо! групи граничних сташв i з'ясовуеться неможливють !х запобiганню та необхщшсть припинення експлуатацп елемента.
Задача ощнки надшносп споруди формулю-еться як визначення ймовiрностi переходу системи з дискретного стану Si в Si+1, i = 1,2,...,5 за умови, що час переходу е неперервна функ-цiя. В такiй постановщ знос елементiв споруди трактуеться, як дискретний марковський процес з безперервним часом.
Ймовiрностi марковського ланцюга (матри-ця перехiдних ймовiрностей) p1 (t), p2 (t),...,
pn (t) - функцп часу, визначаються
розв'язком системи диференцшних рiвнянь Колмогорова:
dPj (t ) dt
= ZXlkPk,-(t), i, j, k = 1,2,...,n, (1)
при початкових умовах pij. (0) = 5ij-, де 5ij- -
символ Кронекера.
Матриця перехiдних ймовiрностей дае мож-ливiсть визначити надiйнiсть елемента в кожному iз експлуатацшних станiв [2, 12] за вщо-мою швидкiстю деградацiï (iнтенсивнiстю вщ-мов) X. Визначаеться швидюсть деградацiï за даними результатiв обстежень споруди, на ос-новi експертноï класифiкацiï експлуатацiйного стану.
Модель деградацп елемента, тобто перехщ з одного експлуатацшного стану до шшого, опи-суеться як процес Пуассона з дискретними станами та неперервним часом:
Pt = 1 - 0,00833(Xt )5 exp (-Xt ),
(2)
де Pt - надiйнiсть елемента в i-му експлуата-цiйному станi - ймовiрнiсть того, що елемент перейде в стан k протягом часу t < Tk ; X - параметр, швидюсть деградацiï; t - час.
Залежшстю (2), при заданш швидкостi де-градацiï X, встановлюеться зв'язок мiж надш-шстю елемента Pt в i-му сташ та часом t, що пройшов вiд початку експлуатацiï до стану i = 2,...,5.
Розв'язок рiвняння (2), вiдносно невщомо1' t - часу експлуатацiï, може бути отриманим при вщомому параметрi X який знаходиться для елемента з рiвняння (2), як його розв'язок при вщомих початкових умовах [17]. Таким чином, залежшсть (2) дае змогу знайти час переходу з одного стану в шший при заданому параметрi
X. Вперше цей пiдхiд було запропоновано 1999 р. в робот [16].
Залишковий ресурс елемента визначаеться iз рiвняння деградацiï (2), за вщомою в i-тому станi надiйнiстю елемента - Pt i та параметром
штенсивносп вiдмов елемента Xi, Вихщними даними для визначення залишкового ресурсу е надiйнiсть елемента Pt i та час, що пройшов вщ
початку експлуатацiï до стану i — ti. Ц данi отримуються експертом на пiдставi оглядiв i обстежень та класифшацп дискретного стану згiдно рекомендацiй ДСТУ-Н [12].
Методичне забезпечення системи
експлуатацп автодорожшх моспв
Ядром методичного забезпечення системи експлуатацп автодорожшх моспв е норматив-ний документ ДСТУ-Н [12] та програмний комплекс Укравтодору «Анал^ична експертна система управлшня мостами» (ПК АЕСУМ). В умовах сьогодення ПК АЕСУМ розглядаеться як ушверсальний шструмент системи експлуатацп мосив, ïx мошторингу i пiдтримання в безпечному для експлуатацп сташ [1]. Розроб-лений на нов^шх наукових засадах та сучасно-му нормативному забезпеченш системи експлуатацп автодорожнix моспв ПК АЕСУМ ни-нi став класичним зразком застосування сучас-них шформацшних теxнологiй для монiторингу техшчного стану моспв, прогнозу ресурсу та безпеки експлуатацп, обгрунтування стратегш ремонпв i реконструкцп в умовах обмеженого фшансування.
Вiд широкого впровадження ПК АЕСУМ очшуеться значний соцiально-економiчний ефект за рахунок оптимального використання коштв на ремонт та реконструкцiю, контролю безпечно1' експлуатацп споруд, подовженню ïx залишкового ресурсу i, тим самим, збшьшення пропускно1' спроможностi транспортно1' мереж Украши.
Глобальною метою АЕСУМ е автоматизащя процесу управлiння мостами, тобто комп'ютерно1' реалiзацiï сучасно1' шформацш-но1' методологи планування, керiвництва, коор-динацп людських i матерiальниx ресурсiв, по-шуку оптимальноï стратеги фiнансування експлуатацшних заxодiв протягом життевого циклу моста, спрямовану на ефективне
k
шдтримання моспв в безпечному для експлуатацп сташ.
Програмний комплекс АЕСУМ запроекто-вано як систему р1вня мережi. Комплекс мю-тить, окр1м повних даних р1вня елеменпв спо-руди, всю необхщну шформащю вщносно дорш та передбачае шформацшний зв'язок з програ-мними комплексами управлшня дорогами та дорожшм одягом дорп- Укравтодору. В програ-мному комплекс! реатзовано все нормативне забезпечення, розроблене в останш 5-6 роюв. Функцюнально це експертна програма, яка ге-неруе шформащю для прийняття управлшських ршень в систем! експлуатацп моспв.
Передбачаеться, що програмний комплекс експлуатуеться на вс1х р1внях управлшсько! вертикал! експлуатацп моспв Укравтодору. Це означае, що система використовуеться в апарат Укравтодору, в обласних та районних дорожшх оргашзащях. Структура банку, формати даних, наб1р функцш користувача е незмшним { не залежить вщ р1вня користувача ПК АЕСУМ. Банк даних складаеться з велико! кшькосп гра-ф1чно!, текстово!, числово! шформацп [1].
Програмний комплекс сьогодш мютить бли-зько 40 функцш двох груп: шформацшш та аналггичш експертш, якими генеруються реко-мендацп з управлшня мостами. Домшуючими в ПК АЕСУМ е анал!тичш експертш функцп. Головш з них:
- формал1зована оцшка експлуатацшного стану автодорожшх моспв;
- прогноз залишкового ресурсу споруди;
- формал1зована експертна ощнка (рейтинг), що служить для ранжування моспв у рамках дорожньо! мереж! за потребою ремонту або реконструкций
- оцшка безпеки руху по спорудц
- анатз вантажошдйомност! мост!в та мож-ливост! пропуску понаднормативних вантажiв;
- генеращя рекомендац!! з стратег!! експлуатацп та оптим!зац!я витрат на ремонт ! реконст-рукц!ю;
- економ!чний прогноз, моделювання соща-льних наслщюв закриття мосту на ремонт.
Сьогодш ПК АЕСУМ мютить всю необхщну шформащю для високоефективного управлшня техшчним станом автодорожшх моспв Укра!ни, регулювання ф!нансовими ресурсами галуз!, оптим!зацп витрат на ремонт ! реконст-рукц!ю.
Аналiз технiчного стану автодорожшх моспв УкраТни
Тут представлено дан! техшчного стану отри-манш з виб!рки 2012 року - 3965 од. та виб!рки станом на 01.01.2015 - 6820 од. автодорожшх моспв. За статистикою на 01.01.2013 в Укра!ш е 16 187 од. (загальною довжиною 384,3 км) автодорожшх мост!в шдпорядкованих Укравтодору. Техшчна оцшка частини мост!в, як! не вщповщають чинним нормативним вимогам експлуатацп наведена в табл. 2.
Таблиця 2
Характеристика експлуатацшного стану автодорожшх мосив
Потребують першочергово! реконструкцп або капiтального ремонту шт. 1 957
п. м. 54 040
В стадп бyдiвництва, реконструк- шт. 124
ци або капiтального ремонту п. м. 9 954
Сьогодш констатуеться суттеве пог!ршення стану автодорожньо! мережi Укра!ни в ц!лому, особливо моспв. Кшькють мост!в, що потре-бують ремонту збшьшуеться загрозливими темпами (рис. 1), так в очшуваш ремонту або ре-конструкц!! в 2000 рощ було 274 од. моста. В 2015 рощ кшькють моспв, що очшують ремонту або реконструкцп зросла до 2287 од, тобто в 8 раз!в.
Рис. 1. Динамша росту кшькосп моспв, що очшують термшового ремонту
На рис. 2 наведено розподш за експлуата-цшними станами бази АЕСУМ за 2012 та 2014 роки.
Техшчний стан затзобетонних мост!в хара-ктеризуеться фактичними даними представле-ними в табл. 3, 4, 5 ! 6.
2500 2287 2134
2000 1861 1957 1982
Ы1500 ь 116" 1392
>1000 936 1 К 712 5» 274 330 368 3* 428 472 0 lllllllll ЩИ]
2000 2003 2006 2009 2012 2015 Роки
В табл. 4 наведеш даш змши параметра ш-тенсивност вщмов А,( t) протягом середнього
часу експлуатацп зал1зобетонних автодорожшх моспв, отримаш з виб1рки даних АЕСУМ за 2012 та 2014 роки.
Таблиця 4 Середне значення швидкосл деградацп
Рис. 2. Розподш за станами у вiдсотках, ввд загально! кiлькостi мостiв в базi АЕСУМ
Таблиця 3
Термiни служби залiзобетонних мостiв за вибiркою на 01.01.2015
Тип прогонових будов моспв Середньозважене значення роки Середне квадратичне в1дхилення а, роки
Стан 2
Монол1тн1 54 20
Зб1рно-монол1тн1 22 20
Зб1рш 37 16
Вс1 типи разом 37 19
Стан 3
Монол1тн1 60 14
Зб1рно-монолггш 38 17
Зб1рн1 45 16
Вс1 типи разом 47 17
Стан 4
Монолита 58 12
Зб1рно-монол1тн1 49 17
Зб1рн1 49 13
Вс1 типи разом 52 14
Стан 5
Монол1тн1 63 11
Зб1рно-монол1тн1 - -
Зб1рш 51 13
Вс1 типи разом 53 13
Стан Монолггш мости З61рно-монолггт мости Збiрнi мости Вс1 типи
2012 2014 2012 2014 2012 2014 2012 2014
р1к р1к р1к рж рж рж рж рж
2 0,034 0,016 0,033 0,039 0,033 0,023 0,034 0,023
3 0,029 0,021 0,037 0,033 0,037 0,028 0,034 0,027
4 0,035 0,029 0,044 0,034 0,044 0,034 0,041 0,032
5 0,043 0,033 0,053 - 0,053 0,041 0,050 0,040
Таблиця 5 Середне значення швидкосл деградацп
1нтенсивн1сть
Ресурс в1д початку експлуатацп до досягнення верхнього р1вня стану i, рок1в
Стан 2 Стан 3 Стан 4 Стан 5
Для вс1х тип1в
0,023 37 55 72 90
0,028 - 47 62 78
0,032 - - 52 65
0,040 - - - 53
Висновки
1. Сьогодш галузь мостiв Украши мае повне нормативне i методичне забезпечення для ство-рення високоефективноï европейськоï системи експлуатацп автодорожнix мостiв.
2. Програмний комплекс АЕСУМ займае центральне мюце в системi експлуатацп моспв Укравтодору як ефективний шструмент мош-торингу теxнiчного стану автодорожнix мост1в, управлiння надiйнiстю i довговiчнiстю, регу-лювання фiнансовими ресурсами галузi, опти-мiзацiï витрат на ремонт i реконструкщю.
3. ПК АЕСУМ в останш роки стае достатньо повним базисом для наукових дослщжень в те-орп експлуатацп автодорожнix моспв, служить пiдгрунтям для перевiрки прийнятих теоретич-них засад, формулювання нових.
4. Виконаний в рамках цього дослщження Це дослщження було виконано пщ кер1вни-
анал1з даних з оцшки i прогнозу техшчного цтвом доктора техшчних наук, професора Лан-
стану залiзобeтонних автодорожнiх моспв дае туха-Лященко А. I. Висловлюю йому мою щиру
пiдставy стверджувати, що прийнята в ДСТУ-Н подяку. гшотеза про постiйнy швидкiсть деградаци не пiдтвeрджyеться.
0,988351
0,978351
0,968351
0
Статистичт данi »Крива прогнозу деградаци для стану 3. ?=0,028 Крива деградаци для стану 5. ?=0.040
100
50 Т,роки
— * »Крива прогнозу деградаци для стану 2. ?=0.023 Крива прогнозу деградаци для стану 4. ?=0,032
Рис. 3. Середш статистичш дан вах моспв та прогноз життевого циклу за виб1ркою 2014 р
Таблиця 6
Розподш залiзобетонних мостiв за експлуатацiйними станами в залежносп в1д типу конструкцп
прогоновоТ будови
Експлуатацшнии стан Стан 1 Стан 2 Стан 3 Стан 4 Стан 5
2012 рж 2014 рж 2012 рж 2014 рж 2012 рж 2014 рж 2012 рж 2014 рж 2012 рж 2014 рж
Монол1тн1, од. - 12 85 62 463 541 231 268 77 13
Зб1рно-монол1тш, од. - 37 308 92 859 209 556 72 198 0
Зб1рн1, од. - 87 - 608 - 3052 - 1036 - 32
Разом, од. - 136 393 762 1322 3802 787 1376 275 45
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Боднар, Л. П. Програмний комплекс АЕСУМ. Сучасний стан та концепцiя подальшого розви-тку [Текст] / Л. П. Боднар // Дороги i мости : зб. наук. праць ДерждорНД1. - Ки!в, 2010. -Вип. 12. - С. 31-39.
2. ВБН В.3.1-218-174-2002 Оцiнка технiчного стану автодорожшх моспв, що експлуатуються [Текст]. - Ки!в : Укравтодор, 2002.
3. Давиденко, О. О. Оцшка техшчного стану i про-гнозування залишкового ресурсу автодорожнiх мостiв Укра!ни [Текст] / О. О. Давиденко // Ав-
тошляховик Укра!ни. - Ки!в, 2014. - Вип. 237. -С. 29-35.
4. Давыденко, А. А. Марковские модели накопления повреждений в оценке и прогнозировании технического состояния мостов [Текст] / А. А. Давыденко // Мости та тунелт теорiя, дослщження, практика : зб. наук. праць Дшпро-петр. нац. ун-ту залiзн. трансп. iм. акад. В. Ла-заряна. - Дншропетровськ, 2014. - Вип. 6. -С. 40-47
5. ДБН В.2.3-22:2009. Споруди транспорту. Мости та труби. Основнi вимоги проектування [Текст]. - Надано чинносп 2009-11-11. - Ки!в : Мшреп-онбуд Укра!ни, 2009. - 73 с.
6. ДБН В.2.3-14:2006. Споруди транспорту. Мости та труби. Правила проектування [Текст]. - На-дано чинностi 2007-02-01. - Кшв : Мш. буд., архiт. та житл.-комун. госп-ва, 2006. - 359 с.
7. дБн В.2.3-26:2010. Споруди транспорту. Мости i труби. Сталевi конструкци. Правила проектування. Частина 1 i 2 [Текст]. - Надано чинностi вiд 2011-10-01. - Кив : Мiнрегiонбуд Украши, 2011. - 104 с. i 195 с.
8. ДБН В.2.3-6:2009. Споруди транспорту. Мости та труби. Обстеження i випробування [Текст]. -Надано чинносп 2010-03-01. - Кшв : Мшрепо-нбуд Украши, 2009. - 42 с.
9. Дехтяр, А. С. Планування експлуатаци залiзобе-тонних моспв [Текст] / А. С. Дехтяр // Мехашка i фiзика руйнування будiвельних матерiалiв та конструкцiй : V Науковий мiжнародний симпо-зiум : зб. наук. праць. - ЛьвГв, 2002. - № 5. -С. 162-168.
10. Дехтяр, А. С. Оптимальш термши й об'еми ре-монтiв залiзобетонних мостiв [Текст] / А. С. Дехтяр // Дiагностика, довговiчнiсть та реконструкцiя мостiв i будiвельних конструкцiй : зб. наук. праць. - ЛьвГв : Каменяр, 2001. -Вип. 3. - С. 83-86
11. ДСТУ Б.В.2.3-24:2009 Споруди транспорту. Труби дорожнi. Обстеження та ощнювання те-хнiчного стану [Текст]. - Надано чинносп 2009-12-21. - Кшв : Мiнрегiонбуд Украши, 2009. - 15 с.
12. ДСТУ-Н Б.В.2.3-23:2013 Споруди транспорту. Настанова з оцiнювання i прогнозування техш-чного стану автодорожнiх мостiв [Текст]. - Надано чинносп 2009-11-11. - Ки!в : Мшрегюн-буд Украши, 2009. - 49 с.
13. Лантух-Лященко, А. I. До проекту державних будiвельних норм з оцшки техшчного стану мостiв [Текст] / А. I. Лантух-Лященко // Дiагно-стика, довговiчнiсть та реконструк^ мостiв i будiвельних конструкцiй : зб наук. праць. -Львiв : Каменяр, 2000. - Вип. 2. - С. 78-83
А. А. ДАВЫДЕНКО*
14. Лантух-Лященко, А. I. Науковi розробки з нормативного забезпечення [Текст] / А. I. Лантух-Лященко // Дороги i мости : зб. наук. праць Де-рждорНДГ - Кив, 2003. - С. 76-99.
15. Лантух-Лященко, А. I. Марковсьш моделi де-градаци залiзобетонних елементiв моспв [Текст] / А. I. Лантух-Лященко // Промислове будiвництво та iнженернi споруди. - Кшв, 2009. - Вип. 2. - С. 22-25.
16. Лантух-Лященко, А. I. Оцшка техшчного стану транспортних споруд, що знаходяться в експлу-атаци [Текст] / А. I. Лантух-Лященко // Вюник Транспортно! Академп Украши. - Кшв, 1999. -Вип. 3. - С. 59-63.
17. СОУ 42.1-37641918 - 093:2012 Мости та труби. Варiантне проектування моспв. - Кшв : Украв-тодор, 2012.
18. СОУ 45.2-00018112-026:2008 Споруди транспорту. Дефекти автодорожшх моспв. Класифжа-ця. - Кшв : Укравтодор, 2008.
19. Янчук, Л. Л. Аналiз трщиностшкосп залiзобе-тонних елементiв моспв як практичний апарат прогнозу ресурсу [Текст] / Л. Л. Янчук // Мости та тунелг теорiя, досл!дження, практика : зб. наук. праць Дшпропетр. нац. ун-ту залiзн. трансп. iм. акад. В. Лазаряна. - Дншропет-ровськ, 2014. - Вип. 6 - С. 132-137.
20. Янчук, Л. Л. Обгрунтування моделi прогнозу життевого циклу залiзобетонних елементiв мостового переходу [Текст] / Л. Л. Янчук // Вюник нац. ун-ту «Львiвська полггехшка» - Львiв, 2010. - Вип. 664. - С. 365-371.
21. Яцко, Ф. В. Довговiчнiсть захисного шару заль зобетонних елеменпв моспв [Текст] / Ф. В. Яцко // Вюник Дшпропетровського нац. ун-ту за-лiзн. тр-ту iм. акад. В. Лазаряна. - Дшпропет-ровськ, 2010. - Вип. 33. - С. 190-196.
22. Яцко, Ф. В. Прогноз довговiчностi залiзобетон-них елеменпв мостiв. Статистичний пiдхiд [Текст] / Ф. В. Яцко // Вюник нац. ун-ту «Львiв-ська полггехшка» - Львiв, 2010. - Вип. 664. -С. 371-378.
* Кафедра «Мосты и тоннели», Национальный транспортный университет, ул. Суворова 1, Киев, Украина, 01010, тел. +38 (050) 471 33 99, эл. почта [email protected], ORCID 0000-0003-0176-3256
МОНИТОРИНГ БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОДОРОЖНЫХ МОСТОВ УКРАИНЫ
Цель. Предоставить обобщенный обзор национальной нормативно-методической базы эксплуатации автодорожных мостов, научные основы в сфере управления надежностью и долговечностью автодорожных мостов Украины и анализ их технического состояния в 2010-2014 гг. Методика. Теоретическое исследование. Результаты. Выполненный в рамках этого исследования анализ данных по оценке и прогнозу технического состояния железобетонных автодорожных мостов дает основание утверждать, что принятая в ДСТУ-Н
гипотеза о постоянной скорость деградации не подтверждается. Научная новизна. Впервые выполнено мониторинг эксплуатации автодорожных мостов, который служит основой для проверки принятых теоретических основ оценки технического состояния и формулирования новых. Практическое значение. Полученные результаты являются практическим инструментом управления надежностью и ресурсом железобетонных автодорожных мостов.
Ключевые слова: Автодорожные мосты; долговечность; жизненный цикл; остаточный ресурс
A. DAVYDENKO*
* Dept. of Bridges and Tunnels, National Transport University, 1, Suvorova str., Kyiv, Ukraine, 01010, tel. +38 (050) 471 33 99, e-mail [email protected], ORCID 0000-0003-0176-3256
MONITORING OF SAFE OPERATION OF ROAD BRIDGES OF UKRAINE
Purpose. The article provided a generic overview of national regulatory and methodological framework operating highway bridges, scientific principles in the management of reliability and durability of highway bridges Ukraine and analysis of their technical state in 2010-2014 years. Methodology. Theoretical study. Findings. In the frame of this study to assess the analysis and forecast of the technical state of reinforced concrete highway bridges gives grounds to assert that adopted in ISO hypothesis of constant speed degradation is not confirmed. Originality. The first time the monitoring operation of road bridges, which serves as the basis for taken for testing theoretical principles and formulating new ones. Practical value. The results are a practical management tool reliability and resource reinforced concrete highway bridges.
Keywords: road bridges; durability; life cycle; residual life
REFERENCES
1. Bodnar L. P. Prohramnyy kompleks AESUM. Suchasnyy stan ta kontseptsiya podalshoho rozvytku [The software package AESUM. Current state and further development concept]. Zbirnyk naukovykh prats Derzhavnoho dorozhnoho naukovo-doslidnoho instytutu imeni M. P. Shulhina "Dorohy i mo sty" [Proc. Of State Road Research Institute named after M. P. Shulgin "Roads and bridges"], 2010, issue 12, pp. 31-39.
2. VBN V.3.1-218-174-2002. Otsinka tekhnichnoho stanu avtodorozhnikh mostiv, shcho ekspluatuyutsya [Institutional building codes V.3.1-218-174-2002. Evaluation of the technical state highway bridges exploited]. Kyiv, Ukravtodor Publ., 2002.
3. Davidenko O. O. Otsinka tekhnichnoho stanu i prohnozuvannya zalyshkovoho resursu avtodorozhnikh mostiv Ukrayiny [Assessment of technical condition and forecasting residual life of highway bridges Ukraine]. Avtoshlyakhovyk Ukrayiny [Avtoshlyahovyk Ukraine], 2014, issue 237, pp. 29-35.
4. Davydenko A. A Markovskie modeli nakopleniya povrezhdeniy v otsenke i prognozirovanii tekhnicheskogo sostoyaniya mostov [Markov model of damage accumulation in the assessment and forecasting of technical condition of the bridges]. Zbirnyk naukovykh prats Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazaryana "Mosty ta tuneli: teoriya, doslidzhennya, praktyka" [Proc. of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan "Bridges and tunnels: Theory, Research, Practice"], 2014, issue 6, pp. 40-87.
5. DBN V.2.3-22-2009. Sporudy transportu. Mosty ta truby. Osnovni vymohy proektuvannya [State Standard V.2.3-22-2009. Transport constructions. Bridges and pipes. Basic design requirements]. Kyiv, Minrehionbud Ukrayiny Publ., 2009. 73 p.
6. DBN V.2.3-14-2006. Sporudy transportu. Mosty ta truby. Pravyla proektuvannya [State Standard V.2.3-14-2006. Transport constructions. Bridges and pipes. Design rule]. Kyiv, Ministerstvo budivnytstva, arkhitektury i zhytlovo-komunalnoho hospodarstva Publ., 2006. 359 p.
7. DBN V.2.3-26-2010. Sporudy transportu. Mosty ta truby. Stalevi konstruktsiyi. Pravyla proektuvannya [State Standard V.2.3-26-2010. Transport constructions. Bridges and pipes. Steel structures. Design rule]. Kyiv, Minrehionbud Ukrayiny Publ., 2010. 104 p. and 195 p.
8. DBN V.2.3-6-2009. Sporudy transportu. Mosty ta truby. Obstezhennya i vyprobuvannya [State Standard V.2.3-6-2009. Transport constructions. Bridges and pipes. Inspection and testing]. Kyiv, Minrehionbud Ukrayiny Publ., 2009. 42 p.
9. Dehtyar A. S. Planuvannya ekspluatatsiyi zalizobetonnykh mostiv [Planning operating reinforced concrete bridges.]. Zbirnyk naukovykh prats VNaukovoho mizhnarodnoho sympoziumu "Mehanika i fizika ruynuvannya budivelnih materialiv ta konstruktsiy" [Proc. of the 5rd Scientific International Symposium "Mechanics and Physics of destruction of building materials and structures"], 2002, issue 5, pp. 162-168.
10. Dehtyar A. S. Optymalni terminy y obyemy remontiv zalizobetonnykh mostiv [Optimal timing and volumes of repair of reinforced concrete bridges]. Diahnostyka, dovhovichnist ta rekonstruktsiya mostiv i budivelnykh konstruktsiy [Diagnosis, durability and reconstruction of bridges and building structures], 2001, issue 3, pp. 83-86.
11. DSTU B.V.2.3-24-2009. Sporudy transportu. Trubi dorozhni. Obstezhennya ta otsinyuvannya tehnichnogo stanu [State Standard B.V.2.3-24-2009. Transport constructions. Pipes Road. Examination and evaluation of technical condition]. Kyiv, Minrehionbud Ukrayiny Publ., 2009. 15 p.
12. DSTU-N B.V.2.3-23-2013. Sporudy transportu. Nastanova z otsinyuvannya i prognozuvannya tehnichnogo stanu avtodorozhnih mostiv [State Standard B.V.2.3-23-2013. Transport constructions. Guidance evaluation and forecasting technical condition of road bridges]. Kyiv, Minrehionbud Ukrayiny Publ., 2013. 49 p.
13. Lantuh-Lyaschenko A. I. Do proektu derzhavnykh budivelnykh norm z otsinky tekhnichnoho stanu mostiv [The project of state building codes to assess the technical condition of bridges]. Diagnostika, dovgovichnist ta rekonstruktsiya mostiv i budivelnih konstruktsiy [Diagnosis, durability and reconstruction of bridges and building structures], 2000, issue 2, pp. 78-83.
14. Lantuh-Lyaschenko A. I. Naukovi rozrobky z normatyvnoho zabezpechennya [Scientific development of regulatory support]. Zbirnyk naukovykh prats Derzhavnoho dorozhnoho naukovo-doslidnoho instytutu imeni M. P. Shulhina "Dorohy i mosty" [Proc. Of State Road Research Institute named after M. P. Shulgin "Roads and bridges"], 2003, issue 3, pp. 76-99.
15. Lantuh-Lyaschenko A. I. Markovski modeli degradatsiyi zalizobetonnih elementiv mostiv [Markov models degradation bridges concrete elements]. Promislove budivnitstvo ta inzhenerni sporudi [Industrial construction and engineering structures], 2009, issue 2, pp. 22-25.
16. Lantuh-Lyaschenko A. I. Otsinka tekhnichnoho stanu transportnykh sporud, shcho znakhodyatsya v ekspluatatsiyi [Assessment of the technical state of transport facilities that are in operation]. Visnyk Transportnoyi Akademiyi Ukrayiny [Bulletin of Transport Academy of Ukraine], 1999, issue 3, pp. 59-63.
17. SOU 42.1-37641918-093-2012. Mosty ta truby. Variantne proektuvannya mostiv [State Standard 42.137641918-093-2012. Bridges and pipes. Variant design of bridges]. Kyiv, Ukravtodor Publ., 2012.
18. SOU 45.2-00018112-026-2008. Sporudy transportu. Defekty avtodorozhnikh mostiv. Klasyfikatsiya [State Standard 45.2-00018112-026-2008. Transport constructions. Defects of highway bridges. Classification]. Kyiv, Ukravtodor Publ., 2008.
19. Yanchuk L. L. Analiz trishchynostiykosti zalizobetonnykh elementiv mostiv yak praktychnyy aparat prohnozu resursu [Analysis of crack concrete elements as a practical bridge device resource forecasting]. Zbirnyk naukovykh prats Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazaryana "Mosty ta tuneli: teoriya, doslidzhennya, praktyka" [Proc. of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan "Bridges and tunnels: Theory, Research, Practice"], 2014, issue 6, pp. 132-137.
20. Yanchuk L. L. Obgruntuvannya modeli prohnozu zhyttyevoho tsyklu zalizobetonnykh elementiv mostovoho perekhodu [Justification forecast model the life cycle of concrete elements bridge]. Visnyk natsionalnoho universytetu "Lvivska politekhnika" [Bulletin of National University "Lviv Polytechnic"], 2010, issue 664, pp. 365-371.
21. Yatsko F. V. Dovhovichnist zakhysnoho sharu zalizobetonnykh elementiv mostiv [The durability of the protective layer of concrete elements bridge]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazaryana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2010, issue 33, pp. 190-196.
22. Yatsko F. V. Prohnoz dovhovichnosti zalizobetonnykh elementiv mostiv. Statystychnyy pidkhid [Prediction durability of concrete elements bridges. The statistical approach]. Visnyk natsionalnoho universytetu "Lvivska politekhnika" [Bulletin of National University "Lviv Polytechnic"], 2010, issue 664, pp. 371-378.
Стаття рекомендована до публ1кацИ' д.т.н, проф. А. I. Лантухом-Лященко (Украта), д.т.н.,
проф. Д. О. Банниковим (Украта).
Надшшла до редколеги 20.09.2015.
Прийнята до друку 28.09.2015.
