2023. — Т 15. — № 6 - перейти к содержанию номера...

Постоянный адрес этой страницы - https://esj.today/09savn623.html

Полный текст статьи в формате PDF (объем файла: 1.4 Мбайт)

Ссылка для цитирования этой статьи:

Савин, С. Н. Сейсмоакустические методы интегральной оценки физико-механических характеристик строительных конструкций зданий и сооружений / С. Н. Савин, В. М. Попов, Ю. В. Пухаренко [и др.] // Вестник Евразийской науки. — 2023. — Т 15. — № 6. — URL: https://esj.today/PDF/09SAVN623.pdf (дата обращения: 05.12.2024).

Сейсмоакустические методы интегральной оценки физико-механических характеристик строительных конструкций зданий и сооружений

Савин Сергей Николаевич
ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет»,
Санкт-Петербург, Россия
Профессор
Доктор технических наук, доцент
E-mail: snsavin@lan.spbgasu.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9369-8214
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=426347

Попов Владимир Мирович
ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет»,
Санкт-Петербург, Россия
Доцент
Кандидат технических наук, доцент
E-mail: popov_vladimir_m@mail.ru
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=769930

Пухаренко Юрий Владимирович
ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет»,
Санкт-Петербург, Россия
Заведующий кафедры «Технологии строительных материалов и метрологии»
Доктор технических наук, профессор
E-mail: push@lan.spbgasu.ru
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=416932

Морозов Валерий Иванович
ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет»,
Санкт-Петербург, Россия
Профессор
Доктор технических наук, профессор
E-mail: valter@lan.spbgasu.ru
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=387958

Цыгановкин Виктор Владимирович
ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет»,
Санкт-Петербург, Россия
Аспирант
E-mail: vcyganovkin@lan.spbgasu.ru
РИНЦ: https://elibrary.ru/author_profile.asp?id=1085064

Аннотация. В статье объектом исследования являются строительные конструкции, здания и сооружения, техническое состояние которых необходимо установить в результате обследования. Авторами разработаны и успешно применяются несколько сейсмоакустических методов оценки состояния строительных конструкций: метод поверхностной волны, метод сквозного зондирования с использованием продольных волн, методы, основанные на свободных колебаниях сооружений и их элементов.

Метод поверхностной волны основан на связи скорости поверхностной волны с акустическими характеристиками материалов конструкций. Причем, если акустические характеристики материалов конструкций переменные по глубине от поверхности или конструкция имеет ограниченную толщину, то скорость поверхностной волны зависит от ее длины. Строя дисперсионные кривые (зависимости скорости волны от ее длины), можно решить обратную задачу и по дисперсионной кривой построить скоростной разрез конструкции.

Метод сквозного зондирования применяется в случаях, когда имеется доступ по крайней мере к двум противоположным поверхностям конструкции, но использование ультразвуковых приборов по каким-либо причинам затруднено или невозможно. При испытаниях методом сквозного зондирования обычно датчики (пьезоакселерометры) устанавливаются на одной стороне конструкции, а удары молотком с закрепленным на нем акселерометром наносятся по другой. Масса молотка зависит от базы прозвучивания и интенсивности затухания волны.

Сущность метода свободных колебаний заключается в том, что в качестве исходных данных о состоянии объекта обследования используются его динамические характеристики — формы и виды свободных колебаний и соответствующие им частоты (периоды), декременты, эпюры колебаний. Их выбор обусловлен, прежде всего, тем, что динамические характеристики объективно свойственны объекту испытаний, они зависят от конструктивного исполнения, качества монтажа, характеристик материала и конструкций, от имеющихся дефектов, то есть от того набора составляющих, которые определяют состояние и несущую способность конструкций.

Кроме того, анализ относительных перемещений конструктивных элементов обследуемой конструкции позволяет оценить фактическую схему ее работы на момент проведения обследования и создать адекватную конечно-элементную модель. Одновременно реализуется возможность оценки внешних факторов, например уровня влияния внешних динамических воздействий от землетрясений, транспорта, других сооружений.

Результатом использования этих методов является возможность получения надежных данных для расчета несущей способности строительных конструкций и оценки их технического состояния.

Ключевые слова: свободные колебания; резонансные колебания; изгибные волны; сквозное зондирование; верификация расчетных моделей; динамические параметры; амплитудный спектр колебаний; кросс спектр колебаний

Скачать