Надежность зданий и сооружений
Информация - Строительство
Другие материалы по предмету Строительство
Оглавление
1. Анализ требований стандартов и нормативных документов к расчетам надежности.
.1 Требования к предельным состояниям.
.2 Нормативные и расчетные значения характеристик материалов и нагрузок.
. Кинетические уравнения движения и уравнения равновесия механики.
. Некоторые виды необратимых процессов.
.1 Влияние необратимых процессов.
.2 Надежность систем с учетом необратимых процессов, вязкоупругих свойств материалов и системами инженерного обеспечения объектов строительного назначения.
1. Анализ требований стандартов и нормативных документов к расчетам надежности
.1 Требования к предельным состояниям
Стандартами надежность определена как безотказность работы объектов в течение определенного срока службы. Конструкции объектов должны рассчитываться по предельным состояниям с учетом обмена веществ, изменения свойств нагрузок и воздействий, геометрических и функциональных характеристик во времени. Иными словами, стандарты предусматривают необходимость расчета объектов в составе открытых систем по предельным состояниям.
Стандарты предельные состояния разделяют на две группы:
первая группа рассматривает состояния, наступления которых ведут к полному отказу системы или к полной (частичной) потере несущей способности объекта в целом:
В состав предельных состояний первой группы входят:
разрушения любого вида (например, прочность, пластичность, хрупкость, усталость);
потеря устойчивости формы объекта, которая привела к полной непригодности в эксплуатации;
потеря устойчивости положения;
переход в изменяемую систему;
качественные изменения конфигурации;
необратимые изменения материалов, конструкций объектов и состояний сред;
вторая группа рассматривает состояния, которые затрудняют эксплуатацию объекта или изменяют (уменьшают) долговечность объекта по сравнению с предусмотренным проектировщиком сроком службы.
В состав предельных состояний второй группы входят:
необратимые изменения предельных деформаций конструкций;
достижение предельных уровней колебаний;
образование и развитие локальных дефектов (например, трещин, раскрытие трещин и т.д.);
необратимые изменения формы частей объекта, которые приводят к затруднениям нормальной эксплуатации;
состояния, связанные с временным ограничением эксплуатации объекта, вследствие неприемлемого снижения срока службы.
Таким образом, стандартами предусматривается рассмотрение открытых систем (обмен энергией, веществом и информацией) в предельном состоянии для стохастических процессов.
При расчете объектов стандартом предусмотрено рассматривать следующие расчетные ситуации:
установившаяся, имеющая продолжительность того же порядка, что и срок службы объекта;
переходная, имеющая продолжительность меньше, чем срок службы объекта;
аварийная, имеющая малую вероятность появления и небольшую продолжительность, но являющаяся весьма важной с точки зрения последствий достижения предельных состояний, возможных при ней.
Расчетные ситуации по стандарту характеризуются расчетной схемой объекта, видами нагрузок, значениями коэффициентов условий работы и коэффициентов надежности, перечнем предельных состояний, которые относятся ситуации.
На практике расчетная схема не обязательно является реальной схемой объекта, что приводит к потере информации о состоянии объекта.
При расчете предельных состояний системы в настоящее время используется система коэффициентов, отражающих вероятность изменения нормативных значений параметров и отклонений условий работы от стандартных условий.
Система рассматривает:
коэффициенты надежности по материалу, отражающие вероятность изменения прочностных характеристик по сравнению с их нормативными значениями (служит для определения расчетных характеристик).
Изменения прочностных характеристик рассматриваются методами механики сплошных сред (теориями упругости, пластичности, ползучести, усталости), включая необратимые процессы механического характера;
коэффициенты надежности по нагрузке, отражающие вероятность изменения нагрузок по сравнению с их нормативными значениями (служит для определения расчетных характеристик).
Изменения нагрузок рассматриваются методами механики сплошных сред (гидродинамики, теории упругости).
коэффициенты условия работ, отражающие влияние неблагоприятных флуктуаций параметров на выполнение системы функций, для которых система предназначена.
коэффициенты надежности по ответственности системы, учитывающие уровень ответственности объектов при расчете методом предельных состояний и предназначены для определения предельных значений параметров;
коэффициенты, учитывающие вероятность одновременного действия сочетаний нагрузок
Решение вопросов поведения системы (в предельных состояниях) решается методом замыкания системы, который допускает возможность рассмотрения статистически независимых процессов и последующего суммирования параметров изменения системы. Для системы постоянной структуры и формы считается справедливым закон сохранения количества движения:
.
Замкнутая система (в механике) - совокупность физических тел, у которых воздействия с внешними телами отсутствует или скомпенсирована. Механика предполагает для Физических тел справедливым принцип суперпозиции (принцип нало?/p>