Дисертації

Permanent URI for this collectionhttp://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/10523

UKR: Дисертаційні роботи, що були виконані або захищені в УДУНТ
ENG: Dissertations, made or defended at USUST

Browse

Now showing 1 - 1 of 1

Забезпечення безпеки експлуатації будівель і споруд з урахуванням методу віброакустичного контролю
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна, 2024) Барабанов, Станіслав Сергійович
UKR: Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою в галузі охорони 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 також удосконалення методів, розробки алгоритмів і моделей керування віброакустичними коливаннями із заданими амплітудними та частотними характеристиками для визначення прихованої пошкодженості в елементах будівельних конструкцій віброакустичним методом, що має суттєве значення для підвищення безпеки й ефективності експлуатації будівель і споруд. У вступі наведено актуальність теми, мету дослідження, наукову новизну, 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 пожеж. 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 житлових будинків. Аналіз показав, що накопичення внутрішніх пошкоджень в несучих стінах та фундаментах будівель є однією з найбільш поширених ознак потенційного руйнування в процесі експлуатації. Для моніторингу і діагностики пошкоджень добре зарекомендував себе віброакустичний метод контролю, який був апробований в різних умовах і дозволяє провести неруйнівну оцінку стану бетонних, залізобетонних, цегляних, багатошарових стін перекриттів та інших видів конструкцій. Однак для підвищення швидкості й якості визначення стану об’єктів, кількісної оцінки накопичення в їх елементах суттєвих пошкоджень необхідна розробка автоматизованого збуджувача складних коливань і вдосконалення методу ідентифікації прихованих пошкоджень віброакустичним методом. На основі проведеного аналізу було сформульовано мету та задачі дослідження. У другому розділі проведено ідентифікацію структурних порушень в матеріалах будівель і споруд віброакустичним методом. На основі вимірювань швидкостей пружних хвиль в дерев'яних, бетонних і металевих матеріалах проведена їх оцінка як коливальної системи при ударному впливі. Встановлені закономірності змін віброакустичних параметрів при розвитку тріщинуватості у будівельних конструкціях. Визначення відкритих тріщин здійснюється по стоячих хвилях, резонаторами для яких є поверхня та береги тріщин. Закриті тріщини переводять однорідну нормальну хвилю в неоднорідну, що експоненційно загасає. Встановлено, що при пошкодженні конструктивних елементів будівель і споруд виникають впорядковані та хаотичні системи тріщин, розміри яких, у випадках часткового (прихованого) внутрішнього руйнування, значно нижче області контролю. Це середовище можливо вважати квазіоднорідним, в якому системи тріщин виявляють свої властивості лише інтегрально. Тому запропоновано визначати інтегральні показники пошкодження елементів конструкцій, які зв’язані з зонами акустичної чутності 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 конструктивних елементів споруд на прикладі досліджень бетонних тюбінгів. Визначено ділянки з підвищеними напруженнями, зони прихованих тріщин та пошкоджень у бетоні. Зазначено, що для підвищення швидкості й якості визначення стану об’єктів і структури накопичення в їх елементах суттєвих пошкоджень потрібна автоматизація віброакустичного методу, розробка моделей складних коливань та підвищення достовірності оцінок руйнувань.