Speaker
Description
Одно из направлений прикладных исследований Института механики сплошных сред УрО РАН – разработка автоматизированных систем мониторинга деформационных процессов в инженерных и строительных конструкциях. Основное предназначение таких систем – обеспечение безопасной эксплуатации конструкций в течение длительного времени.
Разработка подобных систем является многодисциплинарным проектом, требующим применения современных достижений в различных областях науки:
− информационные технологии для сбора, анализа, обработки, визуализации данных мониторинга;
− математические методы для создания цифрового аналога объекта мониторинга и моделирования его поведения в различных условиях нагружения;
− разработка физических соотношений для описания поведения различных конструкционных материалов (в особенности, при предельных, критических нагрузках).
− разработка эффективных способов регистрации деформационных параметров, характеризующих состояние здоровья конструкции и позволяющих оценивать вероятность развития критических сценариев.
− разработка периферийных аппаратных средств, позволяющих осуществлять сбор и передачу информации от первичных датчиков в центр компьютерной обработки и анализа данных.
Для эффективной отработки всех обозначенных задач был разработан и создан
экспериментальный стенд для исследования деформационных процессов инженерных конструкциях. Стенд позволяет исследовать поведение крупномасштабных модельных конструкций при статическом и динамическом нагружении и наблюдать широкий спектр деформационных процессов от упругого деформирования до полного разрушения объекта. Эксперименты на стенде нацелены на поиск предвестников появления критических деформационных процессов и прогнозирование динамики их развития.
На основе многолетнего опыта исследований был разработан и создан ряд авторских систем автоматизированного мониторинга, нашедших применение на реальных объектах:
− Система контроля целостности трубопровода на участке магистрального газопровода длиной 3 км (Пермский край, 2008г.);
− Система контроля целостности несущих конструкций коммунального моста через р. Кама (г. Пермь, 1996);
− Система контроля деформационного состояния 5-этажного жилого дома, расположенного в карстовоопасном районе (г. Кунгур, 2009);
− Система контроля деформационных процессов, реализовавшихся при реконструкции и эксплуатации торгово-развлекательного комплекса «Семья» (г. Пермь, 2011-2024 гг.)
− Система мониторинга деформационных процессов в элементах надшахтного здания скипового ствола с копром на территории горно-обогатительного комплекса (г. Петриков, Беларусь, 2020-2024 г.г.)
− Распределенная система мониторинга, синхронно контролирующая деформационные процессы в 38 многоэтажных жилых и общественных зданиях, расположенных на территории, подверженной влиянию подземных горных выработок (г. Березники, 2014-2024 г.г.).
Многолетнее использование разработанных систем автоматизированного мониторинга продемонстрировало их экономичность и надежность. Их применение позволяет оценивать безопасность конструкции и прогнозировать возможность возникновения и развития критических сценариев, приводящих к опасным изменениям в состоянии конструкций и их разрушению.
