автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Оценка напряженно-деформированного состояния несущих конструкций зданий и сооружений в ходе мониторинга их технического состояния

На правах рукописи

□□3448884

Коргина Мария Андреевна

ОЦЕНКА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ В ХОДЕ МОНИТОРИНГА ИХ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

Специальность

05 23 01 - Строительные конструкции, здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 6 ОКТ 2008

Москва-2008

003448884

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент Кунин Юрий Саулович Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Алмазов Владлен Ованесович кандидат технических наук, с н с Бандин Олег Леонидович

Ведущая организация

Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций (ЦНИИСК) г Москва

Защита диссертации состоится г в час О? мин на

заседании диссертационного совета Д212 138 04 при ГОУВПО Московском государственном строительном университете по адресу г Москва, Ярославское шоссе, д 26, зал заседаний Ученого совета

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО Московского государственного строительного университета

Автореферат разослан «/¿? » 008 г

Ученый секретарь диссертационного совета

Каган П Б

ОБЩАЯ ХАРАК1ЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Для современного этапа экономического и общественного развития в России характерно расширение строительного производства и проведение масштабного строительства в крупных городах - мегаполисах, в первую очередь, в Москве и Санкт-Петербурге, сопровождающееся постоянным ростом сложности возводимых объектов и условий, в которых осуществляется их строительство Это неизбежно порождает новые задачи, связанные с обеспечением безопасной жизнедеятельности в условиях мегаполиса, определяющейся, во-первых, надежностью самих строящихся сооружении, и, во-вторых, влиянием проводимого строительства на уже существующую инфраструктуру

Современные тенденции в строительстве, а именно - увеличение этажности зданий, уплотнение городской застройки, стесненность строительных площадок, освоение подземного пространства, насыщение инженерными коммуникациями, неизменно приводят к возникновению и последующему увеличению негативного техногенного воздействия проводимого строительства на уже построенные объекты, расположенные в прилегающих зонах Как показывает опыт, одной из основных проблем эксплуатации зданий и сооружений в крупных городах является возможность их повреждения в результате неравномерных деформаций грунтового основания, спровоцированных различными при-родно-техногенными причинами В связи с этим особое значение приобретает проблема контроля технического состояния несущих конструкций с целью предупреждения возникновения аварийных ситуаций и обоснованность выбора комплекса инженерных мероприятий по их недопущению При этом очевидно, что контроль технического состояния несущих конструкций зданий и сооружений должен носить систематический характер и позволять осуществлять оценку происходящих изменений на основе количественных критериев, те базироваться на процедурах выявления соответствия фактической прочности, жесткости и устойчивости конструктивных элементов нормативным требованиям

Для зданий и сооружений, подверженных риску повреждений от внешних воздействий, контроль технического состояния несущих конструкций необходим в течение всего периода возможного проявления деформационного воздействия, что нашло отражение в ряде документов, нормирующих проведение строительства в крупных городах Тем не менее, на сегодняшний день единой рекомендованной нормами методики, позволяющей эффективно предотвращать возникновение аварийных ситуаций, не существует

В целом актуальность темы диссертации определяется практической необходимостью создания обоснованной методики объективной оценки технического состояния несущих конструкций строительных объектов, испытывающих внешние деформационные воздействия, которая позволила бы с высокой достоверностью прогнозировать и предупреждать появление и развитие аварийных ситуаций

Целью диссертации является разработка эффективной методики оценки напряженно-деформированного состояния (НДС) несущих конструкций зданий и сооружений, подверженных влиянию неравномерных деформаций основания, в ходе мониторинга их технического состояния с использованием современных информационных технологий получения и обработки данных

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи

1 Разработана методика оценки технического состояния несущих конструкций сооружений по результатам периодического мониторинга, в состав которого входят выборочное обследование технического состояния конструкций, геодезические измерения пространственных деформаций сооружения, численный анализ методом конечных элементов (МКЭ) изменения НДС несущих конструкций

2 Разработана методика построения пространственно-координатных (ПК) моделей контроля деформаций сооружений по результатам геодезической съемки в условиях стесненного доступа к объекту мониторинга

3 Разработана методика использования МКЭ-моделей сооружений, актуализируемых данными выборочного обследования и геодезических измерений для оценки изменения НДС несущих конструкций в ходе мониторинга

4 Проведена экспериментальная апробация результатов исследования в научно-практической деятельности

Объектом исследования является процесс влияния неравномерных деформаций оснований зданий и сооружений, расположенных в зоне со сложными инженерно-геологическими условиями, на техническое состояние их несущих конструкций

Предметом исследования являются методы и средства периодического мониторинга технического состояния несущих конструкций зданий и сооружений, испытывающих деформационные воздействия, на основе автоматизированного МКЭ-анализа изменения НДС конструктивных элементов

Научная новизна диссертационной работы:

• разработана эффективная методика оценки влияния неравномерных деформаций оснований на техническое состояние несущих конструкций сооружений по результатам периодического мониторинга, в состав которого входят выборочное обследование технического состояния конструкций сооружения, дистанционные пространственно-координатные (ПК) измерения перемещений массива характерных точек сооружения, МКЭ-анализ изменения НДС несущих конструкций по данным выборочного обследования и геодезических измерений на этапах мониторинга,

• введено понятие и разработана методика создания ПК-модели контроля деформаций сооружения, определены основные требования к ее построению,

• впервые создана специализированная технология ПК-съемки в условиях стесненного доступа к объекту мониторинга,

• введено понятие и разработана методика построения текущей МКЭ-модели сооружения, актуализируемой в ходе мониторинга с помощью ПК-модели контроля деформаций для оценки изменения НДС несущих конструкций

Практическая значимость результатов исследования. Разработанная методика оценки НДС несущих конструкций зданий и сооружений в ходе периодического мониторинга их технического состояния предлагается для практической деятельности специализированных организаций, занятых мониторингом строительных объектов, расположенных в крупных городах Разработанная методика может эффективно использоваться для зданий и сооружений различного назначения и различных конструктивных схем Применение данной методики позволяет повысить уровень эксплуатационной безопасности строительных объектов, испытывающих неравномерные деформации основания

Внедрение результатов работы. Положения и результаты настоящей работы использовались в 2005-2008г г при мониторинге объектов г Москвы и Московской области, среди которых здание многофункционального административного комплекса «Альфа Арбат Центр», г Москва, ул Арбат, д 1, спортивно-оздоровительный комплекс «Сорочаны», МО, Дмитровский р-н

Апробация работы. Основные положения проведенных исследований по теме диссертации докладывались автором на международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство - формирование среды жизнедеятельности», г Москва, 20052008г г, на всероссийской научно-практической конференции «Научное творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях», г Москва, 2008г., на заседаниях кафедр испытания сооружений, инженерной геологии и геоэкологии МГСУ в 2005-2008г г

Практические результаты работы были представлены на выставке «НТТМ-2008» По итогам выставки работа награждена Грантом Президента РФ II степени

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, из них 3 статьи опубликованы в издании, рекомендованном ВАК, 9 статей в сборниках трудов международных и всероссийских научно-практических и научно-технических конференций, 3 статьи в сборниках трудов кафедр МГСУ

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка из 168 наименований, приложений и содержит 225 страниц, в том числе 145 страниц машинописного текста, 74 рисунка, 18 таблиц

На защиту выносятся наиболее существенные результаты исследований, имеющие научную и практическую значимость

• общая постановка проблемы, основные цели и положения разработанной методики, схема организации процесса периодическою мониторинга,

• методика построения взаимодействующих ПК и МКЭ-моделей сооружения, технология ПК-съемки в условиях стесненного доступа,

• практические основы организации процесса сбора, обработки и анализа данных мониторинга с целью последующего МКЭ-моделирования, теоретические основы поставленной расчетной задачи

• экспериментальная апробация результатов теоретических положений диссертационной работы в практической инженерной деятельности при мониторинге строительных объектов в г Москве

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение диссертации раскрывает актуальность темы работы, определяет объект, предмет, научную новизну и практическую значимость работы

В первой главе диссертации произведены классификация и анализ причин возникновения и развития повреждений строительных объектов, проведен обзор существующих методов мониторинга технического состояния конструкций с использованием современной аппаратуры, динамических и геодезических методов

Строительный объект представляет собой многокомпонентную систему взаимодействующих конструктивных элементов, работоспособность и техническое состояние каждого из которых определяет прочность, устойчивость и эксплуатационную безопасность сооружения в целом в ходе его жизненного цикла Накопленный опыт строительства и эксплуатации различных объектов свидетельствует о том, что изменение условий нормального функционирования компонентов системы «основание-сооружение», заложенных на стадии проектирования, может быть вызвано самыми разнообразными причинами, основными из которых являются неравномерные деформации грунтового основания Как следствие данные негативные воздействия вызывают повреждения фундаментных и надфундаментных конструкций и приводят к снижению или потере их несущей способности в ходе эксплуатации объектов Причинами неравномерных деформаций основания могут являться разуплотнение грунтов при техногенных воздействиях, карстово-суффозионные процессы, увеличение внешней нагрузки на основание, резкие изменения гидрогеологических условий территории, изменение объема грунтов при химических и физических воздействиях и тд Неравномерные деформации грунтового основания наиболее часто встречаются в крупных городах, для которых характерна плотная застройка территорий, стесненность строительных площадок, сложность инженерно-геологической обстановки, насыщенность подземными инженерными коммуникациями и т д

Существующие нормативно-технические документы определяют предельно допустимые величины дополнительных совместных деформаций оснований и сооружений (вертикальных осадок и кренов) для весьма ограниченного количества типов конструктивных схем строительных объектов В большинстве случаев неравномерные деформации основания носят сложный пространственный характер и вызывают, в свою очередь, пространственные деформации всего объекта Для получения полной и объективной картины их влияния на техническое состояние конструкций сооружений необходимо использовать дополнительные численные критерии оценки напряженно-деформированного состояния (НДС) конструкций На сегодняшний день единой рекомендованной нормативными документами методики, позволяющей проводить подобные оценки, не существует

В виду того, что деформационные воздействия на конструкции сооружений в результате изменения состояния и свойств основания носят в основном длительный характер, на сегодняшний день наиболее эффективным способом

прогнозирования и предупреждения аварийных ситуаций является мониторинг их технического состояния, проводящийся в периодическом режиме

Использование мониторинга для оценки технического состояния конструкций широкого класса сооружений различного назначения стало необходимой процедурой сравнительно недавно По этой причине методы проведения мониторинга строительных объектов и трактовки получаемых в его ходе результатов, а также регламентирующая их нормативная база на сегодняшний день недостаточно проработаны, что определяет актуальность разработки эффективной методики оценки технического состояния несущих конструкций сооружений на основе данных периодического мониторинга

Базовой составляющей разработанной методики является инженерное обследование технического состояния конструкций объекта, осуществляемое специалистами В ходе инженерного обследования объективно выявляются происходящие изменения за счет визуального и инструментального контроля, что далеко не всегда удается осуществить с помощью автоматизированных методов мониторинга В полном объеме инженерное обследование проводится на подготовительном этапе мониторинга и в выборочном на промежуточных этапах

Нормативное техническое состояние конструкций сооружений в значительной степени определяется неизменностью и стабильностью их геометрических параметров (пространственное положение, пролеты, прогибы, перемещения) Контроль деформаций сооружений традиционно осуществляется путем определения развития в основном вертикальных осадок по контуру объекта в уровне основания с помощью геометрического нивелирования При этом очевидно, что учет только вертикальных осадок в уровне основания не отражает реальной каргины пространственной деформации всего объекта и изменения НДС его конструкций Ошибки могут быть особенно велики при значительных габаритах и большой этажности сооружений, когда невозможен доступ к необходимому количеству точек для геометрического нивелирования в нужном объеме

При сложном пространственном характере неравномерные деформации основания, вызывая пространственные деформации всего сооружения, сопровождаются повреждениями элементов его несущих конструкций по всему объему В подобных случаях выявить полностью характер деформирования основания инструментально практически невозможно, как и численно оценить его влияние на НДС несущих конструкций В такой ситуации непосредственный контроль пространственных деформаций сооружения позволит, не зная полностью характер и параметры деформаций основания, напрямую оценивать в ходе мониторинга изменение НДС конструктивных элементов сооружения

Таким образом, при неравномерных деформациях основания основными параметрами, которые должны контролироваться в ходе мониторинга, являются пространственные деформаций сооружения - взаимные перемещения массива его характерных точек в нескольких уровнях по высоте и периметру объекта, которые он испытывает в результате деформационного воздействия со стороны основания Наиболее эффективным способом решения данной проблемы является пространственно-координатный мониторинг положения характерных точек объекта с помощью современной геодезической аппаратуры, которая на се-

годняшний день способна обеспечить необходимую точность и скорость измерений

По результатам мониторинга, в соответствии с требованием СП 13-1022003, помимо визуально-нормативной оценки технического состояния конструкций, должен производиться численный анализ их НДС на основании проверочных расчетов с уточненными данными, полученными при обследовании сооружения На сегодняшний день расчет строительных конструкций, как правило, осуществляется численными методами на ЭВМ с помощью специализированных вычислительных комплексов, алгоритмы которых в подавляющем большинстве основаны на методе конечных элементов (МКЭ) Данная технология является в настоящий момент основным инженерным инструментом автоматизированного математического анализа НДС строительных конструкций от любого вида внешних воздействий, включая неравномерные деформации оснований

По этим причинам, основой содержания настоящей работы является разработка методики перехода от параметров пространственного деформированного состояния сооружения, полученного в ходе инструментальных измерений, к изменениям параметров НДС, возникшим в конструктивных элементах в результате деформационного воздействия на объект со стороны основания

Во второй главе диссертации представлена разработанная методика геодезических измерений пространственных деформаций объектов мониторинга с использованием ПК-моделей в условиях плотной городской застройки

Определение пространственных перемещений массива характерных точек объекта, замаркированных деформационными марками в нескольких уровнях по высоте и периметру сооружения, осуществляется путем их пространственно-координатной (ПК) съемки с помощью электронных тахеометров (рис 1) По разности значений пространственных координат (х„ у„ г,), соответствующих фактическому планово-высотному положению точек в разных циклах мониторинга, вычисляются как вертикальные, так и горизонтальные перемещения сооружения (1,2) С целью систематизации массива точек в рамках данной работы вводится понятие пространственно-координатной модели (ПК-модели) контроля деформаций сооружения (рис 2-3) Характерные точки сооружения являются так называемыми контролируемыми узлами ПК-модели

ДАТ/ = х° - х/, ду/ = у* - у1,, Аг; = г\ - 2], ДАТ;; = /(ДЛ7У+(Д}7 у, (1)

ДА" , ЬХ?!

<Р>, = агс^Щ, = агс*(2)

В зависимости от размера сооружения и его конструктивной схемы ПК-модель может формироваться только по внешнему контуру объекта, т е состоять из внешних контролируемых узлов, фиксированных на фасадах В случаях значительных габаритов или при сложной конструктивной схеме объекта для повышения точности измерений и возможности дополнительного контроля деформаций ПК-модель должна содержать контролируемые узлы внутри объекта (рис 2)

Формирование ПК-модели осуществляется по проектной документации или по результатам обследования сооружения в зависимости его от габаритов, конфигурации в плане, этажности, расположения несущих конструкций, типа фундаментов и т д, с учетом возможности доступа к объекту для проведения геодезической съемки В общем случае, контролируемые узлы ПК-модели выборочно располагаются в основных узлах каркаса, в местах пересечения несущих продольных и поперечных стен, в зонах размещения деформационных швов, в местах сопряжения отдельных частей сооружения и т д При этом формируются вертикальные створы и горизонтальные уровни, в количестве не менее 3-х узлов в каждом из них Общее количество контролируемых узлов устанавливается на основании критериев достоверности для объективного выявления картины пространственных деформаций объекта

Рис 2 ПК-модель контроля деформаций

Планово-высотная сеть для ПК-съемки внешних контролируемых узлов объекта создается методом полигонометрии, наиболее приемлемом в стесненных городских условиях, и включает в себя станции, расположенные на точках опорной геодезической сети (ОГС) Места расположения точек ОГС определяются территорией застройки, формой и площадью объекта мониторинга, а также доступом к нему Съемка сооружения осуществляется в местной системе координат, наиболее выгодное расположение координатных осей которой достигается при совмещении их направления с продольными и поперечными осями сооружения, что позволяет без промежуточных вычислении определять перемещения узлов ПК-модели вдоль данных осей Высотная сеть для определения вертикальных составляющих осадок внутренних контролируемых узлов создается методом геометрического нивелирования в единой системе высот с внешней ОГС

Рис 3 Пространственное перемещение вертикального створа ПК-модели

Основная проблема проведения ПК-съемки в стесненных условиях плотной городской застройки заключается в ограничениях, налагаемых возможностями стандартных плоских световозвращающих марок (рис. 4а) по обратному возвращению светового потока лазерного дальномера тахеометра при критических углах падения луча менее 30°-35° к плоскости катафотного слоя марки, вследствие чего теряется возможность проведения точных измерений.

Данные ограничения в рамках настоящей работы преодолены в результате создания специализированной технологий ПК-съемки в условиях стесненного доступа к объекту мониторинга. В ее основе лежит использование специально разработанных сферических световозвращающих марок, позволяющих проводить устойчивые измерения координат при любых углах визирования с за- г данной точностью в большом диапазоне расстояний. Сферическая световоз-вращающая марка (рис. 4Ь) представляет собой сферу радиусом 20мм, обклеен- | ную световозврагцающей катафотной тканью. При наведении на такие марки с | любой точки стояния тахеометра автоматически обеспечивается нормальное падение луча к сферической поверхности в точке наведения и прохождение его продолжения через центр сферы, что исключает эффект косого визирования и позволяет наблюдать расположенные на фасаде здания марки с любого направления без снижения точности наведения (рис. 5). Возникающая при этом константа измерений (расстояние до центра сферы) определяется экспериментально для используемого типа электронного тахеометра.

Использование сферических марок при ПК-съемке в условиях плотной городской застройки позволяет получать более полную картину пространственных деформаций сооружения за счет увеличения количества внешних узлов ПК-модели, расположенных в верхних контролируемых уровнях объекта, по сравнению с использованием стандартных плоских марок.

Рис. 4. а) Плоские самоклеящиеся светоеозвращающие марки. Ъ) Сферические световозвражающие марки.

Рис. 5. Характер отражения сферической световозвращаюгцей марки. 1 - точка наведения; 2,3 - точка минимума световозвращения катафотной сферической поверхности; 4 - константа световозвращаюгцей сферической марки; 5 - объектив светодальномера; 6 - сфера со световозвра-щяющим катафотаым покрытием; 7 - точка критического угла падения для катафотной сферической поверхности.

Требуемая точность измерения пространственных деформаций ПК-модели обуславливается техническим заданием на производство работ, нормативными документами (ГОСТ 24846-81) на основании выбора класса точности измерений или специальными расчетами.

Точность измерении пространственных координат электронными тахеометрами соответствует техническим характеристикам приборов и, в общем случае, характеризуется среднеквадратичной погрешностью (СКП-;и) измерений горизонтальных углов mß, расстояний то и углов наклона то р/> D2 ~ I 2л , ГУ ml

где т„ mz - СКП измерения координат, D - измеряемое расстояние.

Для проведения измерений деформаций по I классу точности применяются приборы, для которых mjj=±V'-2" и »гд=±(0,6-1 мм+ 12x10~6D) (рис 6, кривая 1) Точность наиболее распространенных тахеометров, применяемых для проведения измерений деформаций в соответствии со II и ниже классами точности измерений, характеризуется т^=±3"~6" и mD—±(2~3мм+1 ~3х 1 0~6D) (рис 6, кривая 2,3) Представленные на рисунке 6 кривые позволяют определить об-часть применения приведенных типов электронных тахеометров в зависимости от требуемой точности к измерениям перемещений

Рис 6 Теоретическая кривая зависимости абсолютной СКП измерения координат (.mот величин расстояний

Кривая 1 mß=l 1" и

+(1мм+1х10 6D)

- призма (SokkiaNetl200), Кривая 2 тд=±5" и то=±(2мм+2х10 6D)

- призма (Sokkia Set4110), Кривая 3 mß=±5" и то=±(4мм+2х10 6D)

- пленка (Sokkia Set4110)

Построение ПК-модели контроля деформаций объекта мониторинга производится с помощью специального разработанного программного обеспечения, выполняющего автоматизированный перевод геодезической информации в электронный чертеж и входящего в состав измерительно-информационного комплекса (ИИК), с помощью которого осуществляется ускоренный сбор и обработка данных геодезических измерений Техническая часть ИИК базируется на использовании тахеометров фирмы Sokkia Программная часть комплекса базируется на системе предварительной обработки геодезической информации ProLmk фирмы Sokkia и системе построения электронных чертежей AutoCAD фирмы Autodesk Подготовка дополнительной информации для анализа связей точек измерений при создании ПК-модели сооружения в формате так называемой матрицы ребер проводится в пакете Microsoft Excel Затем данные передаются в графическую систему AutoCAD путем загрузки программного файла KARKAS, представляющего собой описание на языке AutoLISP последовательности операций по автоматизированному построению ПК-модели При необходимости ПК-модель может служить основой для формирования расчетной модели сооружения, путем преобразования плоских и пространственных изображений из DXF файлов в МКЭ-модель

В третьей главе диссертации представлена разработанная методика МКЭ-оценки НДС несущих конструкций зданий и сооружений по результатам мониторинга их технического состояния

Построение МКЭ-модели объекта мониторинга производится поэтапно Базовая МКЭ-модель сооружения формируется на основании анализа имеющейся в наличии проектной документации и данных, полученных в ходе инженерного обследования и геодезических измерений, проведенных на начальном этапе мониторинга с учетом фактического исходного состояния конструкций сооружения и накопленных ими в процессе предшествующей эксплуатации износа, деформаций и повреждений Далее в ходе мониторинга формируется так называемая текущая МКЭ-модель сооружения, которая на каждом последующем этапе актуализируется за счет дополнения новыми данными, характеризующими изменение состояния конструкций в условиях последующей эксплуатации объекта (рис 7)

Объект мониторинга

ПК-модель

>

—. X— \ У

МКЭ-модель

Рис 7 Текущая МКЭ-модель Рис 8 ПК и МКЭ-модели

сооружения сооружения

В качестве нагрузок при проведении МКЭ расчета и анализа НДС конструкций объекта мониторинга помимо основных эксплуатационных постоянных и временных нагрузок задаются кинематические воздействия (наложенные перемещения), являющиеся зафиксированными в ходе геодезического мониторинга пространственными перемещениями контролируемых узлов ПК-модели Для обеспечения достоверной передачи данных геодезических измерений в МКЭ-систему необходимо, чтобы узлы ПК-модели сооружения с возможно большей точностью соответствовали части узлов МКЭ-модели (рис 8)

При неравномерных деформациях основания ПК-модель сооружения частично отражает пространственные деформации, происходящие в объеме всего сооружения МКЭ-модель при вводе достоверно составленных нагрузочных данных (перемещений узлов ПК-модели) позволяет контролировать изменение НДС конструкций и оценивать их фактическую несущую способность в заданных условиях эксплуатации объекта Оценка влияния зафиксированных перемещений контролируемых узлов ПК-модели на несущую способность конструкций сооружения производится после интерполяции значений перемещений в основные конструктивные узлы МКЭ-модели, к которым относятся

• опорные узлы колонн каркаса,

• узлы соединения колонн и главных балок перекрытий,

• узлы соединения колонн и плит перекрытий,

• узлы соединения несущих стен в уровне перекрытий этажей и др

В зависимости от количества контролируемых узлов ПК-модели и расчетной схемы сооружения интерполяция перемещений может быть одномерной - линейная, квадратичная, сплайн-интерполяция и т д , двумерной - билинейная, двумерная сплайн-интерполяция и т д При этом для вычисления промежуточных значений перемещений основных узлов МКЭ-моделн истинная функция перемещений заменяется интерполяционной функцией (7*/,), которая в узлах МКЭ-модели, соответствующих контролируемым узлам ПК-модели, дает «точные» значения перемещений ((/,) и позволяет определять значения перемещений (и,) в искомых основных узлах модели

(4)

»1

где V - вектор, элементами которого являются перемещения основных узлов МКЭ-модели, N - матрица, элементами которой являются интерполяционные функции,

и - вектор, элементами которого являются перемещения контролируемых узлов ПК-модели Для реализации данной технологии используемый МКЭ-комплекс должен обладать специальным сервисом, позволяющим проводить интерполяцию перемещений узлов в автоматическом режиме

Реализация алгоритма расчета на наложенные перемещения связана с обработкой глобальной матрицы жесткости (К), а именно с заданием граничных условий, соответствующих ненулевым значениям линейных перемещении узлов элементов конструкций При этом рассматриваются две группы узлов

• в первую группу входят узлы, в которых наложенные перемещения не заданы,

• во вторую группу включены узлы, перемещения которых задаются (основные узлы МКЭ-модели)

Разрешающая система уравнений МКЭ имеет вид

К12 0

_кг\ _ 0 Па) /Г.

у («О - перемещения в узлах первой группы при закрепленных узлах второй группы, вызванные нагрузкой ]'(а>, приложенной к узлам первой группы,

у (£) - перемещения в узлах первой группы, вызванные перемещениями узлов второй группы, при этом V, = + у/^ , у (Л - перемещения в узлах второй группы,

уЧ«) - реакции в закрепленных узлах второй группы, вызванные перемещениями узлов первой группы, при этом /2 = ]лга) + /2</?) - нагрузка, приложенная к узлам второй группы В стандартных МКЭ-системах реализация расчета на наложенные перемещения в одном нагружении подразумевает автоматическое задание связей в

соответствующих узлах по заданным направлениям для остальных нагружении Это обуславливается использованием общей для всех нагружений МКЭ-модели глобальной матрицей жесткости К В виду чего, в рамках решения поставленной задачи создаются две расчетные МКЭ-модели сооружения (рис 9)

1 Текущая эксплуатационная МКЭ-модель сооружения рассчитывается на действие фактических нагрузок

2 Текущая деформационная МКЭ-модель сооружения формируется на базе текущей эксплуатационной модели после удаления всех нагрузок и рассчитывается только на действие наложенных перемещений, заданных в основных узлах

/,<«> = 0,^=0 => +*12у2 = 0,

(6)

Существенное сокращение объема и времени обработки данных достигается в настоящей работе за счет разработанной технологии формирования блочной МКЭ-модели, создаваемой на базе текущей модели в соответствии с принятой конфигурацией ПК-модели (рис 10) При этом блоки являются под-конструкциями, т е обладают свойствами расчетной модели В данном случае расчету может подвергаться система контролируемых блоков, выделенных из текущей деформационной МКЭ-модели, граничные узлы которых испытывают наиболее значительные зарегистрированные перемещения

Базовая МКЭ-модель

Текущая эксплуатационная I МКЭ-модель

Рис 10 Система контролируемых блоков МКЭ-модели

Рис 9 Расчетные МКЭ-модели сооружения

Согласно методике, предлагаемой в настоящей диссертационной работе, фактическое НДС конструкций сооружения, подверженного влиянию неравномерных деформация основания, на определенном этапе мониторинга рассматривается как совокупность данных расчета текущей эксплуатационной МКЭ-модели и текущей деформационной МКЭ-модели на заданные нагрузки

ЩСФ акт =щст+ ндсдеф Анализ результатов МКЭ-расчета заключается в сравнении фактического НДС конструкций

• с предельно-допустимыми значениями, те производится оценка фактической несущей способности конструкций сооружения по предельным состояниям I и II группы

НДСф акт ^ ^ НДСнорм ,

• с проектными значениями

НДСф акт ^ ^ НДСПроетк >

• со значениями НДС конструкций предыдущего этапа мониторинга, что позволяет выявлять динамику происходящих изменений за контролируемый период

НДС",

факт

->НДС

и-1 факт

В четверюй главе диссертации рассматриваются вопросы реализации разрабатываемой методики оценки НДС несущих конструкций объектов мониторинга при неравномерных деформациях основания

Экспериментальная апробация разрабатываемой в диссертации методики оценки НДС несущих конструкций сооружений, эксплуатируемых в условиях неравномерных деформаций основания, осуществлялась в ходе мониторинга технического состояния несущих конструкций здания многофункционального комплекса «Альфа Арбат Центр», расположенного по адресу улица Арбат, дом 1, в период с июня 2006г по июль 2008г Здание 9-этажное, имеет сложную в плане форму, каркас - стальной, с монолитными железобетонными перекрытиями Объект мониторинга расположен в условиях плотной застройки в зоне со сложными инженерно-геологическими условиями, допускающими возможность значительных деформаций основания На прилегающей территории осуществляется строительство, аналогичного по высоте многофункционального комплекса с подземной автостоянкой

На объекте проводилась визуальная оценка технического состояния ограждающих и несущих конструкций, инструментальные измерения, фиксация пространственных перемещении массива характерных точек здания, выявление повреждений конструкций и причин их возникновения, а также анализ изменения НДС несущих конструкций здания от возможных вариантов деформаций основания и зафиксированных в ходе мониторинга перемещений характерных точек

На объекте успешно применялась технология ПК-съемки с использованием сферических деформационных марок, что привело к снижению общего количества станций съемки в 1,5 раза, при этом количество контролируемых узлов здания в верхних уровнях было увеличено на 30% по сравнению с применением традиционных плоских марок

ПК-модель контроля деформаций (рис 11) создавалась путем определения координат внешних контролируемых узлов, расположенных в 14 вертикальных створах В каждом створе были замаркированы точки на 2-4 стандартных уровнях, совпадающих с уровнями перекрытий 2, 3, 5 и 8 этажа, с помощью 12 плоских отражательных марок фирмы БОКЫА и 39 сферических отражателей Высотное положение 48 внутренних контролируемых узлов на несущих конструкциях 3-го этажа определялось с помощью геометрического нивелирования Со стороны площадки нового строительства также проводилась дополнительная нивелировка 33 осадочных марок

Для создания модели комплекса «Альфа Арбат Центр» использовался программный комплекс 81агк_Ез фирмы «Еврософт» Рабочая версия МКЭ-модели, включает 45724 узлов и 68009 элементов (рис 12) Для данного объекта применялась технология формирования блочной МКЭ-модели в соответствии с принятой конфигурацией ПК-модели Всего в составе МКЭ-модели образовано 25 контролируемых блоков (КБ) Схема нагружения текущей деформационной МКЭ-модели данными геодезических измерений через ПК-модель приводится на рисунке 13

Основным результатом применения разработанной методики стала возможность объективной количественной оценки изменения технического состояния конструкций здания на основании МКЭ-анализа их НДС при зафиксированных деформационных воздействиях со стороны основания.

Проведенное предварительное МКЭ-моделирование возможного развития осадочных процессов позволило в ходе мониторинга определить предельные величины деформаций основания и перемещений контролируемых узлов ПК-модели, до которых сохраняется нормативное техническое состояние несущих конструкций данного объекта с учетом реальных условий эксплуатации.

Рис.11- ПК-модель контроля деформаций Рис. 12. МКЭ-модель оценки НДС здания. конструкций здания.

1) К 2) ^ 3)

Ввод значений перемещений Интерполяция перемещений Расчет системы КБ

узлов ПК-модели в в основные узлы каркаса КБ на наложенные перемещения,

соответствующие узлы КБ

Рис. 13. Схема нагружения МКЭ-модели данными геодезических измерений с помощью системы контролируемых блоков.

Применение разработанных в настоящей работе ПК-моделей контроля деформаций позволяет оценивать техническое состояние объектов разнообразного назначения, в частности, таких, как искусственный насыпной холм (рис. 14) горнолыжного комплекса «Сорочаны» (МО) с расположенными на нем спортивными сооружениями.

Рис. 14. ПК-модель искусственного насыпного холма.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ и РЕКОМЕНДАЦИИ

1 Проведенный в диссертационной работе анализ выявил недостаточную проработанность существующих методик учета влияния неравномерных деформаций грунтового основания на техническое состояние несущих конструкций сооружений и отсутствие достаточной нормативной базы в области мониторинга строительных объектов, обеспечивающей предотвращение возникновения аварийных ситуаций

2 Основными особенностями деформационных процессов оснований сооружений являются неравномерность и пространственный характер, вызывающие, в свою очередь, пространственные деформации всего сооружения, что необходимо учитывать для получения объективной картины их влияния на техническое состояние несущих конструкций

3 Разработана эффективная методика оценки влияния неравномерных деформаций оснований на техническое состояние несущих конструкций сооружений, включающая процедуры инженерного обследования технического состояния конструкций, мониторинг пространственных перемещений массива характерных точек сооружения с использованием пространственно-координатной (ПК) геодезической съемки, а также МКЭ-анализ изменения напряженно-деформированного состояния (НДС) конструкций на базе зарегистрированных в ходе мониторинга перемещений

4 Численная оценка влияния деформаций основания на НДС несущих конструкций сооружения производится с помощью МКЭ-анализа регистрируемых в ходе мониторинга перемещений сооружения, для чего введено понятие базовой МКЭ-модели, сформированной на основании проектной документации и результатов первоначального инженерного обследования, и текущей МКЭ-модели, актуализируемой по результатам выборочного обследования и геодезических измерений на этапах мониторинга

5 Для передачи данных геодезических измерений, регистрируемых в ходе мониторинга, в текущую МКЭ-модель введено понятие ПК-модели, сформированной массивом характерных точек сооружения, совпадающих с частью узлов МКЭ-модели, и перемещения которых являются предметом геодезического контроля в ходе мониторинга

6 Для проведения геодезических измерений в условиях плотной городской застройки разработана технология ПК-съемки при стесненном доступе к объекту мониторинга, в основе которой лежит использование сферических световоз-вращающих марок, позволяющих осуществлять устойчивые измерения при любых углах визирования, что расширяет возможности ПК-съемки и снижает ее трудоемкость по сравнению с традиционной технологией, основанной на использовании стандартных плоских марок

7 Разработанная методика оценки НДС несущих конструкций позволяет обоснованно назначать предельно допустимые величины смещений основания и соответствующих им параметров пространственных перемещений контроли-

руемых узлов для конкретного сооружения путем моделирования возможных вариантов деформационных воздействий, а также уточнять величины предельно допустимых деформаций оснований для приведенных в нормативных документах типов конструктивных схем сооружений

8 Разработанная методика оценки НДС несущих конструкций сооружений в ходе мониторинга позволяет устанавливать необходимость проведения текущих ремонтных мероприятий по поддержанию или восстановлению нормативного технического состояния конструкций до момента, когда вероятность аварийного отказа становится выше показателя их надежности, что приводит к общему снижению трудозатрат и стоимости данных работ

9 Результаты диссертационной работы внедрены в практическую инженерную деятельность в ходе мониторинга строительных объектов в г Москве (здание «Альфа Арбат Центр») и Московской области (горнолыжный комплекс «Сорочаны»)

10 Выявлены следующие направления дальнейших исследований

• автоматизация регистрации и обработки результатов измерений пространственного положения и деформаций строительных объектов за счет использование лазерных сканеров, GPS-приборов точного позиционирования и специализированных преобразователей других типов,

• разработка специализированного программного обеспечения, позволяющего совместить процедуры формирования ПК-модели и автоматизированной интерполяции ее перемещений в МКЭ-модель,

• предварительное моделирование осадочных процессов с учетом геологической структуры и совместной работы системы «основание-сооружение» для объективного прогнозирования величин предельно допустимых значений деформаций, при которых обеспечивается нормативные значения НДС несущих конструкций эксплуатируемых сооружений

Основные положения диссертации изложены в работах*

1 Коргин, А В Информационно-измерительный комплекс для проведения обмерных работ на базе цифровой геодезической аппаратуры / А В Коргин, И И Ранов, M А Коргина и др // Тезисы докладов конференции Спецстроя РФ / Моек гос строит ун-т - M, 2003 -С 49-52

2 Коргин, А В Автоматизированный обмер зданий и сооружений с помощью измерительно-информационного комплекса на базе цифровой геодезической аппаратуры / А В Коргин, M А Коргина, И И Ранов и др // Сб тр каф Испытания сооружений МГСУ/Моек гос строит ун-т - М.2004 - С29-34

3 Коргин, А В Информационно-измерительный комплекс для проведения обмерных работ на базе цифровой геодезической аппаратуры и стереофотограмметриче-ской аппаратуры / А В Коргин, M А Коргина, И И Ранов и др // Тезисы докладов конференции Спецстроя РФ / Моек гос строит ун-т - M, 2004 - С 87-89

4 Коргин, А В Мониторинг технического и эксплуатационного состояния спортивных сооружений горнолыжного комплекса Сорочаны / А В Коргин, M А Коргина, И И Ранов, Д А Поляков и др // 3-й Денисовские чтения сб тр каф Инженерной геологии и геоэкологии МГСУ/ Моек гос строит ун-т - M, 2005 - С 65-73

5 Коргин, А В Обследование и мониторинг спортивных сооружений горнолыжного комплекса Сорочаны / А В Коргин, M А Коргина, Д А Поляков, И И Ранов, Г M Тихомиров // Сборник докладов научно-технической конференции ИСА МГСУ / Моек гос строш ун-т - M, 2006 - С 44-46

6 Коргина, M А Обследование, моделирование работы и мониторинг конструкций быстровозводимых многофункциональных сооружений / M А Коргина // Научные труды IX международной научно-практической конференция молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство - формирование среды жизнедеятельности» / Моек гос строит ун-т -М , 2006 - С 18-22

7 Коргин, А В МКЭ-анализ напряженно деформированного состояния зданий и сооружений по результатам геодезического мониторинга пространственного положения объектов / А В Коргин, M А Коргина, Д А Поляков, И И Ранов, Г M Тихомиров, // Сборник материалов международной научно-технической конференции «Ин-терстроймех2006» -М,2006 -С 36-37

8 Коргина, M А МКЭ-анализ напряженно-деформированного состояния строительных конструкций на основе пространственно-координатных моделей сооружений, полученных в ходе геодезического мониторинга / M А Коргина, А В Коргин // Научные труды X международной научно-практической конференция молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство - формирование среды жизнедеятельности» / Моек гос строит ун-т -2007 -С 126-130

9 Коргин А В Мониторинг изменения напряженно-деформированного состояния строительных конструкций зданий и сооружений на основе МКЭ-анализа пространственно-координатных моделей / А В Коргин, M А Коргина, И И Ранов, Д А Поляков // Вестн Моек гос строит ун-та - 2007 - №4 - С 83-87

10 Ранов, И И Исследование параметров отражения сферическими светевозвра-щающими марками при измерении расстояний электронными тахеометрами /ИИ Ранов, А В Коргин, M А Коргина, Д А Поляков // Вестн Моек гос строит ун-та -2007 -№4 -С 88-91

11 Ранов, И И Экспериментальные исследования точности измерений деформаций сооружений электронными тахеометрами /ИИ Ранов, А В Коргин, M А Коргина, Д А Поляков // Вестн Моек гос строит ун-та - 2007 - №4 - С 92-94

12 Коргина, MA Особенности построения МКЭ-моделей эксплуатируемых сооружений, подверженных влиянию неравномерных осадок основания, в ходе мониторинга их технического состояния / M А Коргина, А В Коргин // Сборник трудов ИСА МГСУ/Моек гос строит ун-т -2008 -С.57-61

13 Коргина, M А Применение пространственно-координатной геодезической съемки для оценки технического состояния зданий и сооружений / M А Коргина, А В Коргин // Научные труды XI международной научно-пракгическои конференция молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство - формирование среды жизнедеятельности» / Моек гос строит ун-т -2008 С 84-88

14 Коргина, M А Применение пространственно-координатной геодезической съемки для оценки напряженно-деформированного состояния конструкций зданий и сооружений с помощью МКЭ в ходе мониторинга их технического состояния / MA Коргина, А В Коргин // Сборник научных трудов VII Международной конференции «Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения» / СПбГПУ - Санкт-Петербург, 2008 - С 176-182

15 Коргина, MA МКЭ-анализ напряженно-деформированного состояния строительных конструкций на основе пространственно-координатных моделей сооружений, порученных в ходе геодезического мониторинга [Текст] / M А Корпит, А В Коргин, Д А Поляков, И И Ранов // Сборник научных докладов научно-практической конференций «Научно-техническое творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях» / Моек гос строит ун-т -2008 -С 56-57

Лицензия ЛР № 020675 от 09 12 1997 г

Подписано в печать 24 09 08 г Формат 60x84 1/16 Печать офсетная И- Объем4,75 пл. Тир 100 Заказ 68

Московский государственный строительный университет Экспресс-полиграфия МГСУ, 129337, Москва, Ярославское ш, 26 тел /ф (495) 183-3865, ]ос!у@п^зи ги

Введение.

Глава 1. Анализ методов мониторинга технического состояния несущих конструкций зданий и сооружений при неравномерных деформациях основания.

1.1. Анализ причин возникновения деформаций сооружений в ходе проведения строительства и эксплуатации объектов в сложных инженерно-геологических условиях.

1.1.1. Система «основание-сооружение».

1.1.2. Неравномерные деформации основания и их влияние на систему «основание-сооружение».

1.2. Анализ содержания мониторинга технического состояния конструкций сооружений при неравномерных деформациях основания. 22 1.2.1 Перечень и содержание работ в составе мониторинга при контроле изменений технического состояния конструкций сооружений.

1.2.2. Анализ основных проблем мониторинга технического состояния конструкций сооружений.

1.2.3. Анализ методов и средств мониторинга технического состояния конструкций сооружений при неравномерных деформациях основания.

1.2.3.1. Автоматизированный мониторинг технического состояния конструкций сооружений в непрерывном режиме.

1.2.3.2. Периодический мониторинг технического состояния конструкций сооружений.

1.2.3.3. Технические средства мониторинга нагрузок, напряжений и деформаций в конструкциях сооружений.

1.2.3.4. Динамические методы мониторинга технического состояния конструкций сооружений.

1.2.3.5. Геодезические методы контроля технического состояния конструкций сооружений.

1.3. Анализ методов оценки влияния неравномерных деформаций основания на техническое состояние конструкций сооружений.

1.3.1. Визуально-нормативная оценка влияния неравномерных деформаций основания на техническое состояние конструкций сооружений.

1.3.2. Численная оценка влияния неравномерных деформаций основания на техническое состояние конструкций сооружений по результатам проверочных расчетов.

1.4. Оценка напряженно-деформированного состояния (НДС) конструкций сооружений на основе численного анализа.

1.4.1. Ручной и автоматизированный численный анализ НДС конструкций сооружений.

1.4.2. Обзор современных программных комплексов расчета строительных конструкций.

1.4.3. Роль МКЭ-моделирования в системе мониторинга технического состояния конструкции сооружений.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Геодезический мониторинг пространственных деформаций зданий и сооружений.

2.1. Обзор традиционных геодезических методов измерения деформаций сооружений.

2.2. Пространственно-координатная (ПК) съемка деформаций объектов мониторинга.

2.3. Общие принципы построения ПК-моделей контроля деформаций объектов мониторинга.

2.3.1. Выбор контролируемых узлов ПК-модели.

2.3.2. Требования к построению опорной геодезической сети.

2.3.3. Технология изготовления и установки деформационных и осадочных марок.

2.4. Использование усовершенствованных методов измерений пространственных координат в условиях стесненного доступа.

2.4.1. ПК-съемка в условиях стесненного доступа.

2.4.2. Сферические отражатели для измерения пространственных координат.

2.5. Мониторинг пространственных деформаций контролируемых узлов ПК-модели.

2.6. Обоснование требований к точности измерений для определения деформаций ПК-моделей.

2.6.1. Требования к точности измерений деформаций при проведении ПК-съемки.

2.6.2. Расчеты точности измерений при проведении ПК-съемки.

2.7. Анализ точности измерений деформаций ПК-моделей.

2.7.1. Определение возможности применения различных типов электронных тахеометров для измерения деформаций ПК-моделей.

2.7.2. Характеристики точности нивелиров.

2.8. Математическая обработка результатов измерений при ПК-съемке.

2.8.1. Уравнивание результатов измерений.

2.8.2. Нестрогое уравнивание планово-высотных сетей.

2.8.3. Строгое уравнивание планово-высотных сетей.

2.9. Технология автоматизированного построения ПК-моделей.

Выводы по главе 2.

Глава 3. МКЭ-оценка напряженно-деформированного состояния несущих конструкций объектов мониторинга.

3.1. Применение МКЭ для оценки НДС конструкций сооружений.

3.1.1. Формулировка МКЭ и основные особенности его реализации.

3.1.2. Общие принципы построения и расчета МКЭ-моделей сооружений.

3.2. Особенности МКЭ-анализа НДС конструкций эксплуатируемых сооружений.

3.2.1. Основные отличия построения МКЭ-моделей проектируемых и эксплуатируемых сооружений.

3.2.2. Требования к построению МКЭ-модели объекта мониторинга.

3.3. Особенности МКЭ-анализа НДС конструкций объекта мониторинга.

3.3.1. Соответствие ПК и МКЭ-моделей.

3.3.2. Проблема ввода данных геодезических измерений в МКЭ-модель.

3.3.2.1. Интерполяция значений узловых перемещений.

3.3.2.2. Выбор интерполяционных функций.

3.3.2.3. Расчет МКЭ-модели на действие наложенных перемещений.

3.3.3. Формирование системы контролируемых блоков МКЭ-модели.

3.4. Математический аппарат оценки влияния зарегистрированных перемещений на НДС конструкций.

3.4.1. Общая методология решения задачи.

3.4.2. Использование полуитерационного многосеточного метода.

3.5. Подготовка данных мониторинга к использованию в МКЭ-системе.

3.6. Анализ результатов МКЭ-расчета.

3.6.1. Визуализация результатов МКЭ-расчета.

3.6.2. Общие принципы оценки НДС конструкций.

3.6.3. Обработка числовой информации и оценка НДС конструкций по контролируемым блокам.

3.6.4. Дополнительные возможности использования текущей

МКЭ-модели сооружения.

3.7. Используемое программное обеспечение.

3.7.1. Общие требования к расчетным комплексам.

3.7.2. Расчетный комплекс StarkES и его возможности в решении поставленной задачи.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Практическое использование результатов исследований.

4.1. Здание многофункционального центра «Альфа Арбат Центр».

4.1.1. Цель работы.

4.1.2. Состав работ по мониторингу технического состояния конструкций здания.

4.1.3. Обследование технического состояния конструкций здания.

4.1.3.1. Основные архитектурные и конструктивные особенности здания.

4.1.3.2. Результаты визуального и инструментального обследования технического состояния несущих конструкций.

4.1.4. Геодезический мониторинг пространственных деформаций здания.

4.1.4.1. Мониторинг перемещений внешних контролируемых узлов ПК-модели.

4.1.4.2. Мониторинг осадок внутренних контролируемых узлов ПК-модели.

4.1.4.3. Анализ результатов геодезического мониторинга.

4.1.5. Оценка НДС состояния конструкций здания.

4.1.5.1. Исходные данные для МКЭ-расчета.

4.1.5.2. Построения МКЭ-модели здания в StarkJES.

4.1.5.3. Анализ результатов расчета базовой МКЭ-модели здания.

4.1.5.4. МКЭ-моделирование влияния осадочных процессов на НДС конструкций здания.

4.1.5.5. Анализ результатов расчета текущей деформационной МКЭ-модели здания на действие наложенных перемещений.

4.2. Возможности применения ПК-моделей для объектов других типов.

Выводы по главе 4.

Актуальность исследования. Для современного этапа экономического и общественного развития в России характерно расширение строительного производства и проведение масштабного строительства в крупных городах -мегаполисах, в первую очередь, в Москве и Санкт-Петербурге, сопровождающееся постоянным ростом сложности возводимых объектов и условий, в которых осуществляется их строительство. Это неизбежно порождает новые задачи, связанные с обеспечением безопасной жизнедеятельности в условиях мегаполиса, определяющейся, во-первых, надежностью самих строящихся сооружений, и, во-вторых, влиянием проводимого строительства на уже существующую инфраструктуру.

Современные тенденции в строительстве, а именно — увеличение этажности зданий, уплотнение городской застройки, стесненность строительных площадок, освоение подземного пространства, насыщение инженерными коммуникациями неизменно приводят к возникновению и последующему увеличению негативного техногенного воздействия проводимого строительства на уже построенные объекты, расположенные в прилегающих зонах.

Как показывает опыт, одной из основных проблем эксплуатации зданий и сооружений в крупных городах является возможность их повреждения в результате неравномерных деформаций грунтового основания. Сложные инженерно-геологические условия зон застройки являются при этом основной причиной нестабильности оснований как строящихся, так и существующих объектов, что увеличивает риск потери их несущей способности. В связи с этим особое значение приобретает проблема контроля технического состояния несущих конструкций сооружений с целью предупреждения возникновения аварийных ситуаций и обоснованность выбора комплекса инженерных мероприятий по их недопущению. При этом очевидно, что контроль технического состояния несущих конструкций должен носить систематический характер и позволять осуществлять оценку происходящих изменений на основе количественных критериев, т.е. базироваться на процедурах выявления соответствия фактической прочности, жесткости и устойчивости конструктивных элементов нормативным требованиям.

Для зданий и сооружений, подверженных риску повреждений от внешних воздействий, контроль технического состояния несущих конструкций необходим в течение всего периода возможного проявления деформационного воздействия, что нашло отражение в ряде документов, нормирующих проведение строительства в крупных городах. Тем не менее, на сегодняшний день единой рекомендованной нормами методики, позволяющей эффективно предупреждать возникновение аварийных ситуаций, не существует.

Нормативными документами установлены предельно допустимые величины совместных осадок (кренов) оснований и сооружений для весьма ограниченного количества типов конструктивных схем зданий и сооружений. В большинстве случаев неравномерные деформации основания носят сложный пространственный характер, вызывающий, в свою очередь, пространственные деформации всего сооружения, и для получения полной и объективной картины их влияния на техническое состояние конструкций необходимо использовать дополнительные численные критерии оценки их напряженно-деформированного состояния (НДС). Однако методика перехода от параметров пространственного деформированного состояния сооружения к усилиям, возникшим в конструктивных элементах в результате деформационного воздействия; на сегодняшний день не разработана. Устранение этого пробела является актуальным для оценки изменения технического состояния конструкций, испытывающих деформационные воздействия.

В целом актуальность темы диссертации определяется практической необходимостью создания обоснованной методики объективной оценки технического состояния несущих конструкций строительных объектов, испытывающих внешние деформационные воздействия, которая позволила бы с высокой достоверностью прогнозировать и предупреждать появление и развитие аварийных ситуаций.

Целью диссертации является разработка эффективной методики оценки напряженно-деформированного состояния (НДС) несущих конструкций зданий и сооружений, подверженных влиянию неравномерных деформаций основания, в ходе мониторинга их технического состояния с использованием современных информационных технологий получения и обработки данных.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1. Разработана методика оценки технического состояния несущих конструкций сооружений по результатам периодического мониторинга, в состав которого входят выборочное обследование технического состояния конструкций, геодезические измерения пространственных деформаций сооружения, численный анализ методом конечных элементов (МКЭ) изменения НДС несущих конструкций.

2. Разработана методика построения пространственно-координатных (ПК) моделей контроля деформаций сооружений по результатам геодезической съемки в условиях стесненного доступа к объекту мониторинга.

3. Разработана методика использования МКЭ-моделей сооружений, актуализируемых данными выборочного обследования и геодезических измерений для оценки изменения НДС несущих конструкций в ходе мониторинга.

4. Проведена экспериментальная апробация результатов исследования в научно-практической деятельности.

Объектом исследования является процесс влияния неравномерных деформаций оснований зданий и сооружений, расположенных в зоне со сложными инженерно-геологическими условиями, на техническое состояние их несущих конструкций.

Предметом исследования являются методы и средства периодического мониторинга технического состояния несущих конструкций зданий и сооружений, испытывающих деформационные воздействия, на основе автоматизированного МКЭ-анализа изменения НДС конструктивных элементов.

Методологические и теоретические основы исследования составляют работы отечественных и зарубежных ученых в области инженерных изысканий, обследования строительных конструкций, геодезических измерений, практической инженерной деятельности в сфере строительного мониторинга, расчетов строительных конструкций в соответствии со СНиП, исследования автоматизации процессов проектирования и расчета зданий и сооружений, математическое и компьютерное моделирование работы сооружений.

Информационную базу исследования составляют:

1. Данные и сведения из книг, журнальных статей, научных докладов и отчетов, материалы научных конференций и семинаров, электронных информационных порталов, освещающие поставленную проблему исследования и изученные автором в ходе работы над диссертацией.

2. Технические нормы, правила, стандарты строительного производства и проектирования.

3. Результаты расчетов и экспериментов, проведенных в ходе диссертационной работы.

Научная новизна диссертационной работы:

• разработана эффективная методика оценки влияния неравномерных деформаций оснований на техническое состояние несущих конструкций сооружений по результатам периодического мониторинга, в состав которого входят выборочное обследование технического состояния конструкций сооружения, дистанционные пространственно-координатные (ПК) измерения перемещений массива характерных точек сооружения, МКЭ-анализ изменения НДС несущих конструкций по данным выборочного обследования и геодезических измерений на этапах мониторинга;

• введено понятие и разработана методика создания ПК-модели контроля деформаций сооружения, определены основные требования к ее построению;

• впервые создана специализированная технология ПК-съемки в условиях стесненного доступа к объекту мониторинга;

• введено понятие и разработана методика построения текущей МКЭ-модели сооружения, актуализируемой в ходе мониторинга с помощью ПК-модели контроля деформаций для оценки изменения НДС несущих конструкций.

Практическая значимость результатов исследования. Разработанная методика оценки НДС несущих конструкций зданий и сооружений в ходе периодического мониторинга их технического состояния предлагается для практической деятельности специализированных организаций, занятых мониторингом строительных объектов, расположенных в крупных городах. Разработанная методика может эффективно использоваться для зданий и сооружений различного назначения и различных конструктивных схем. Применение данной методики позволяет повысить уровень эксплуатационной безопасности строительных объектов, испытывающих неравномерные деформации основания.

Внедрение результатов работы. Положения и результаты настоящей работы использовались в 2005-2008 г. при мониторинге объектов г. Москвы и Московской области, среди которых

• Здание многофункционального административного комплекса «Альфа Арбат Центр», г. Москва, ул. Арбат, д.1.

• Спортивно-оздоровительный комплекс «Сорочаны», Московская обл., Дмитровский р-н.

Апробация работы. Основные положения проведенных исследований по теме диссертации докладывались автором на:

• международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство - формирование среды жизнедеятельности», г. Москва, 2005-2008г.г.;

• всероссийской научно-практической конференции «Научное творчество молодежи - путь к обществу, основанному на знаниях», г. Москва, 2008г.;

• заседаниях кафедры испытания сооружений, инженерная геодезия, инженерная геология и геоэкология МГСУ в 2005-2008г.г.

Практические результаты работы были представлены на выставке «НТТМ-2008». По итогам выставки работа награждена Грантом Президента РФ II степени.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, из них 3 статьи, опубликованы в издании, рекомендованном ВАК, 9 статей в сборниках трудов международных и всероссийских научно-практических и научно-технических конференций, 3 статьи в сборниках трудов кафедр МГСУ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка из 168 наименований, приложений и содержит 225 страниц, в том числе 145 страниц машинописного текста, 74 рисунка, 18 таблиц.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Проведенный в диссертационной работе анализ выявил недостаточную проработанность существующих методик учета влияния неравномерных деформаций грунтового основания на техническое состояние несущих конструкций сооружений и отсутствие достаточной нормативной базы в области мониторинга строительных объектов, обеспечивающей предотвращение возникновения аварийных ситуаций.

2. Основными особенностями деформационных процессов оснований сооружений являются неравномерность и пространственный характер, вызывающие, в свою очередь, пространственные деформации всего сооружения, что необходимо учитывать для получения объективной картины их влияния на техническое состояние несущих конструкций.

3. Разработана эффективная методика оценки влияния неравномерных деформаций оснований на техническое состояние несущих конструкций сооружений, включающая процедуры инженерного обследования технического состояния конструкций, мониторинг пространственных перемещений массива характерных точек сооружения с использованием пространственно-координатной (ПК) геодезической съемки, а также МКЭ-анализ изменения напряженно-деформированного состояния (НДС) конструкций на базе зарегистрированных в ходе мониторинга перемещений.

4. Численная оценка влияния деформаций основания на НДС несущих конструкций сооружения производится с помощью МКЭ-анализа регистрируемых в ходе мониторинга перемещений сооружения, для чего введено понятие базовой МКЭ-модели, сформированной на основании проектной документации и результатов первоначального инженерного обследования, и текущей МКЭ-модели, актуализируемой по результатам выборочного обследования и геодезических измерений на этапах мониторинга.

5. Для передачи данных геодезических измерений, регистрируемых в ходе мониторинга, в текущую МКЭ-модель введено понятие ПК-модели, сформированной массивом характерных точек сооружения, совпадающих с частью узлов МКЭ-модели, и перемещения которых являются предметом геодезического контроля в ходе мониторинга.

6. Для проведения геодезических измерений в условиях плотной городской застройки разработана технология ПК-съемки при стесненном доступе к объекту мониторинга, в основе которой лежит использование сферических световозвращающих марок, позволяющих осуществлять устойчивые измерения при любых углах визирования, что расширяет возможности ПК-съемки и снижает ее трудоемкость по сравнению с традиционной технологией, основанной на использовании стандартных плоских марок.

7. Разработанная методика оценки НДС несущих конструкций позволяет обоснованно назначать предельно допустимые величины смещений основания и соответствующих им параметров пространственных перемещений контролируемых узлов для конкретного сооружения путем моделирования возможных вариантов деформационных воздействий, а также уточнять величины предельно допустимых деформаций оснований для приведенных в нормативных документах типов конструктивных схем сооружений.

8. Разработанная методика оценки НДС несущих конструкций сооружений в ходе мониторинга позволяет устанавливать необходимость проведения текущих ремонтных мероприятий по поддержанию или восстановлению нормативного технического состояния конструкций до момента, когда вероятность аварийного отказа становится выше показателя их надежности, что приводит к общему снижению трудозатрат и стоимости данных работ.

9. Результаты диссертационной работы внедрены в практическую инженерную деятельность в ходе мониторинга строительных объектов в г. Москве здание «Альфа Арбат Центр») и Московской области (горнолыжный комплекс «Сорочаны»).

10.Выявлены следующие направления дальнейших исследований:

• автоматизация регистрации и обработки результатов измерений пространственного положения и деформаций строительных объектов за счет использование лазерных сканеров, GPS-приборов точного позиционирования и специализированных преобразователей других типов;

• разработка специализированного программного обеспечения, позволяющего совместить процедуры формирования ПК-модели и автоматизированной интерполяции ее перемещений в МКЭ-модель;

• предварительное моделирование осадочных процессов с учетом геологической структуры и совместной работы системы «основание-сооружение» для объективного прогнозирования величин предельно допустимых значений деформаций, при которых обеспечивается нормативные значения НДС несущих конструкций эксплуатируемых сооружений.

1. Агапов, В.П. Метод конечных элементов в статике, динамике и устойчивости конструкций Текст. / В.П. Агапов. М; АСВ, 2004. - 248с.

2. Айме, К.А. Мониторинг зданий и котлованов, ч.2 Текст. / К.А. Айме //Строительные материалы, оборудование, технологии века. М., 2005. -№ 11.- С.37-39.

3. Акимов, П.А. Дискретно-континуальные методы расчета строительных конструкций Текст.: дис. . докт. техн. наук: 05.23.17 / Акимов Павел Алексеевич. М.: 2005. - 460с.: ил. — Библиогр.: с.333-369.

4. Аковецкий, В.Г. Топогеодезическое обеспечение месторождения нефти и газа Текст.: учебное пособие в 2-х книгах / В.Г. Аковецкий, А.Г. Парамонов. М.: МАКС ПРЕСС, 2006. - 472с.

5. Аникушкин, М.Н. Наземные системы лазерного сканирования. Опыт работ Электронный ресурс. / М.Н. Аникушкин // Геопрофи. М., 2005. — № 1. Режим доступа: http://www.geoprofi.ru/geoprofi.

6. Ассане, А.А. Геодезические методы анализа высотных и плановых деформаций инженерных сооружений и земной поверхности Текст.: дис. . канд. техн. наук: 25.00.32 / Ассане Антонио Алфредо. М., 2007. - 127с.: ил. - Библиогр.: с.95-102.

7. Бартоломей, JI. А. Прогноз осадок сооружений с учетом совместной работы основания, фундамента и надземных конструкций Текст.: дис. . докт. техн. наук: 05.23.02 / Бартоломей Леонид Адольфович. — Пермь, 2003. 260с.: ил. - Библиогр.: с.243-257.

8. Бате, К. Численные методы анализа и метод конечных элементов Текст. / К. Бате, Е. Вилсон. М.: Стройиздат, 1982. - 446с.

9. Белый, М.В. Численные методы статического и динамического расчета конструкций на основе многоуровневых подходов Текст.: автореф. дис. . докт. техн. наук: 05.23.17. — М., 1994. — 34с.

10. Большаков, В.Д. Теория математической обработки геодезических измерений Текст.: учебник / В.Д. Большаков, П.А. Гайдаев. М.: Недра, 1977.-367с.

11. Бронштейн, И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов Текст. / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. М.: Наука, 1986.-544с.

12. Бруевич, П.Н. Фотограмметрия Текст.: учеб. для вузов / П.Н. Бруе-вич. М.: Недра, 1990. - 285с.

13. Булгаков, В.Е. Многосеточные методы и агрегирование в расчете конструкций Текст.: дис. . докт. техн. наук: 05.23.17.- М.: 1992. -294с.

14. Бусурин, В.И. Волоконно-оптические датчики: физические основы, вопросы расчёта и применения Текст. / В.И. Бусурин, Ю.Р.Носов. -М.; Энергоатомиздат, 1990. -250с.: ил.

15. Варвак, П.М. Метод конечных элементов Текст. / П.М. Варвак, А.С. Городецкий и др. — Киев: Высша школа, 1982. — 176с.

16. Варга, Р. Функциональный анализ и теория аппроксимации в численном анализе Текст. / Р.Варга. М.: Мир, 1974. - 126с.

17. Варданян, Г.С. Сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности Текст .: учебник для вузов / Г.С. Вапранян, В.И. Андреев и др. М.: Инфра-М, 2003. - 568с.

18. ВСН 490-87. Проектирование и устройство свайных фундаментов и шпунтовых ограждений в условиях реконструкции промышленных предприятий и городской застройки Текст. — Введ. 1987-07-01. — М.: Минмонтажспецстрой СССР, 1988.

19. Галлахер, Р. Метод конечных элементов. Основы Текст . / Р. Гал-лахер; Пер. с англ. -М.: Мир, 1984. -428с.

20. Геофизичиские системы контроля информации Электронный ресурс.: сайт компании ООО "Геофизические системы контроля информации -"GPIKO ltd".- Режим доступа: http://www.gpiko.ru/ru/Main/ContentPage/ /Monitoring.

21. Гольдштейн, М.Н. Расчеты осадок и прочности оснований зданий и сооружений Текст. / М.Н. Гольдштейн, С.Г. Кушнер, М.И. Шевченко. — Киев: Бущвельник, 1977. — 208с.

22. Городецкий, А.С. Компьютерное моделирование Текст. / А.С. Городецкий, И.Д. Евзеров; Рецензия. А.О. Рассказова. — К.: Факт, 2005. — 340с.

23. Гост 24846-81. Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений Текст. Введ. 1982-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1986. — 26с.

24. Гост 27751-88. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету Текст. — Введ. 1988-07-01. М.: Изд-во стандартов, 2001.

25. Гурьев, В.В. Мониторинг технического состояния зданий и сооружений Электронный ресурс. / В.В. Гурьев, В.М. Дорофеев // Стройпро-филь — М., 2005. — № 4. Режим доступа: http://www.stroinauka.ru/ /detailview.

26. Гурьев, В.В. Обеспечение безопасности работы несущих конструкций высотных зданий Электронный ресурс. / В.В. Гурьев, В.М. Дорофеев // Промышленное и гражданское строительство. — М., 2004. № 12. Режим доступа: http://pgs.newmail.ru.

27. Дарков, А.В. Строительная механика Текст.: учебник для вузов / А.В. Дарков, Н.Н. Шапошников. СПб; Лань, 2004. - 656с.: ил.

28. Дашевский, Е.М. Итерационный метод подконструкций для решения больших задач механики деформированного твердого тела Текст. / Е.М. Дашевский // Проблемы прочности. 1997. - №2. - С.12-15.

29. Дементьев, В.Е. Современная геодезическая техника и ее применение Текст. / В.Е. Дементьев. Тверь: ООО ИПП «Ален», 2006. - 592с.: ил.

30. Донец, A.M. Геодезический мониторинг высотных зданий и сооружений с помощью высокоточных спутниковых методов Электронный ресурс. / Донец A.M. // Геопрофи. М., 2005. - № 5. - С. 17-19. Режим доступа: http://www.geoprofi.ru/geoprofi.

31. Дополнение пособия к МГСН 2.07-01. Текст. Введ. 2005-14-12. -М.: Москомархитектура, 2005.

32. Дробышева, JI. RGS- теория и практика Электронный ресурс. / JI. Дробышева, С. Пудов // CADmaster. 2004. Режим доступа к журн.:Ьйр://агсЫуе.cadmaster.ru/articles.

33. Егоров, М.И. Мониторинг технического состояния конструкций социально значимых большепролетных сооружений Москвы Электронный ресурс. / М.И. Егоров // Промышленное и гражданское строительство. М., 2006. - № 6. Режим доступа: http://pgs.newmail.ru.

34. Землянский, А.А. Обследование и испытание зданий и сооружений Текст.: учебное пособие / А.А. Землянский. М.: АСВ, 2004. - 240с.

35. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике Текст. / О. Зенкевич.-М.: Мир, 1975.-511с.

36. Золотов, А.Б. Постановка и алгоритмы численного решения краевых задач строительной механики методом стандартной области Текст.: автореф. дис. . докт. техн. наук: 05.23.17. -М.: 1989.

37. Золотов, А.Б. Постановка и аппроксимация краевых задач методом расширенной области Текст. / А.Б. Золотов, А.А. Ларионов и др. М.: МИСИ, 1992.-86с.

38. Золотов, А.Б. Практические методы расчета строительных конструкций. Численно-аналитические методы Текст. / А.Б. Золотов, П.А. Акимов. -М.: Издательство АСВ, 2006. 208с.

39. Зубов, А.В. Особенности линейно-угловых измерений электронными тахеометрами Текст. / А.В. Зубов, Т.В. Зубов // Геопрофи. М., 2005.- № 4. — С. 50-51.

40. Интерполяция и регрессия, функции сглаживания данных и предсказания Электронный ресурс.: курс лекций по MathCAD. Режим доступа: http://detc.usu.ru/Assets/aMATH0021/L7.htm

41. Интерполяция, аппроксимация и численное дифференцирование Электронный ресурс. Режим доступа: http://alglib.sources.ru/ /interpolation.

42. Испытание сооружений Текст.: справочное пособие; Под ред. Золотухина Ю.Д. Минск: Высшая школа, 1992. - 272с.

43. Калинин, А.А. Обследование, расчет и усиление зданий и сооружений Текст. / А.А. Калинин. Москва; АСВ, 2004. - 160с.

44. Калугин, О.Ю. Методика использования макроэлементов для решения на ЭВМ пространственных задач большой размерности Текст.: учебное пособие / О.Ю. Калугин, В.В. Кучеренко, В.А. Попов, О.И. Щукин.- М.: МИСИ, 1987. 105с.

45. Каплун, А.Б. ANSYS в руках инженера: Практическое руководство Текст. / А.Б. Каплун, Е.М.Морозов, М.А. Олферьева. М.: УРСС, 2003. '

46. Каркаускас, Р.П. Строительная механика. Программы и решения задач на ЭВМ Текст. / Р.П. Каркаускас и др.; Под редакцией А.А. Чира-са. М.: Стройиздат, 1990. - 360с.

47. Карпиловский, B.C. SCAD OFFICE. Интегрированная система анализа конструкций Текст. / B.C. Карпиловский, Э.З. Криксунов, и др. -М.: АСВ, 2003.-240с.

48. Каталог геодезической продукции Электронный ресурс. / сайт компании ЗАО «Геостройизыскания». Режим flocTyna:ttp://www.gsi2000.ru/.

49. Кацарский, И.С. О цифровой фотограмметрии и перспективах ее применения Текст. / И.С. Кацарский // Геопрофи. М., 2006. - № 12.

50. Клюшин, Е.Б. Инженерная геодезия Текст.: учебник / Е.Б. Клюшин, М.И. Киселев, Д.Ш. Михелев, В.Д. Фельдман; Под ред. Д.Ш. Михеле-ва. -М.: Высшая школа, 2002. 464с.: ил.

51. Коргин, А.В. Информационно-измерительный комплекс для проведения обмерных работ на базе цифровой геодезической аппаратуры

52. Текст. / А.В. Коргин, В.В. Глотова, И.М. Лебедева, И.И. Ранов, М.А. Коргина и др. // Тезисы докладов конференции Спецстроя РФ / Моск. гос. строит, ун-т. М., 2003. - С.49-52.

53. Коргин, А.В. Расчеты несущей способности строительных конструкций при проведении обследований Текст. / А.В. Коргин // Современные методы инженерных изысканий в строительстве: сб. тр. / Моск. гос. строит, ун-т. -М., 2001. С. 125-132.

54. Коргин, А.В., Численное моделирование работы сооружений Текст. / А.В. Коргин, И.Н. Дорошин, М.А. Еремеев, Ю.С. Кунин, В.И. Котов // Современные методы инженерных изысканий в строительстве: сб. тр. / Моск. гос. строит, ун-т. М., 2001. - С. 133-144.

55. Коргина, М.А. МКЭ-анализ напряженно-деформированного состояния строительных конструкций на основе пространственно-координатных моделей сооружений, полученных в ходе геодезического мониторинга

56. Текст. / М.А. Коргина, А.В. Коргин // Научные труды международной научно-практической конференция молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство формирование среды жизнедеятельности» / Моск. гос. строит, ун-т. - 2007. — С.126-130.

57. Кукушкин, Д.А. Проведение работ по наземному лазерному сканированию Текст. / Д.А. Кукушкин // Геопрофи. М., 2005. - № 2. Режим доступа: http://www.geoprofi.ru/geoprofi.

58. Ламперти, Р. Мониторинг строительного объекта в деталях Текст. / Р. Ламперти, В.В. Сухин // Строительные материалы, оборудование, технологии века IXX. М., 2005. - № 10.

59. Лантух-Лященко, А.И. Лира. Программный комплекс расчета и проектирования конструкций Текст.: учебное пособие / А.И. Лантух-Лященко. -К.: "ФАКТ", 2001. -359с.

60. Леонтьев, Н.Н. Основы строительной механики стержневых систем Текст. / Н.Н. Леонтьев. М.: АСВ, 1996. - 541с.

61. Лужин, О.В. Обследование и испытание зданий и сооружений Текст.: учеб. для вузов / О.В. Лужин, А.Б. Злочевский, И.А. Горбунов, В.А. Волохов; Под ред. О.В. Лужина. -М.: Стройиздат, 1987. -263с.: ил.

62. Лукьянов, В.Ф. Расчеты точности инженерно-геодезических работ Текст.: учебник / В.Ф. Лукьянов. -М.: Недра, 1990. 252с.: ил.

63. Лучкин, М.А. Учет развития деформаций основания во времени при совместном расчете системы "основание-фундамент-здание" Текст.: дис. . канд. техн. наук: 05.23.02 / Лучкин Максим Александрович. -Санкт-Петербург, 2007. 162 е.: ил. -Библиогр.: с. 113-125.

64. Маринченко, Е.В. Оценка состояния элементов зданий и сооружений при тестовых динамических воздействиях Текст.: дис. . канд. техн. наук: 05.23.17 /Маринченко Елена Викторовна. Ростов-на-Дону, 2006,- 130 с.: ил.-Библиогр.: с.117-130.

65. МГСН 2.07-01. Основания, фундаменты и подземные сооружения Текст. Взамен МГСН 2.07-97; введ. 2003-04-22. - М.: ГУП «НИ-АЦ», 2003.

66. МГСН 4.19-2005. Временные нормы и правила проектирования многофункциональных высотных зданий и зданий комплексов в городе Москве Текст. — Введ. 2005-28-12 / Правительство Москвы. М., 2005.

67. Метелкин, А.И. Указания по проектированию и производству геодезических и фотограмметрических работ в строительстве и архитектуре Текст.: учеб.-технолог. издание / А.И. Метелкин, И.П. Интулов, А.Д. Баранников, О.В. Рукина. М.: АСВ, 2003. - 344с

68. Морозов, Е.М. Метод конечных элементов в механике разрушения Текст. / Е.М. Морозов, Г.П. Никишков. М.: Наука, 1980. - 256с.

69. Неугодников, А.П. Мониторинг технического состояния строительных сооружений на базе волоконно-оптических датчиков Электронный ресурс. / Ф.А. Егоров, В.И. Поспелов, Рубцов И.В., Быковский

70. B.А. М., 2006. Режим доступа: http://www.mocent.ru/articles.

71. Николаев, С.В. Методы и результаты сейсмометрического мониторинга взаимодействия высотных зданий с грунтами оснований Текст. /

72. C.В. Николаев, В.М. Острецов, Л.Б. Гендельман, А.Б. Вознюк, Н.К. Капустян, // Городской строительный комплекс и безопасность жизнеобеспечения граждан. -М.: МГСУ, 2005. С. 166-173.

73. Норри, Д. Введение в метод конечных элементов Текст . / Д. Норри, Ж. де Фриз; Пер. с англ. М.: Мир, 1981.-304с.

74. Окоси, Т. Волоконно-оптические датчики Текст. / Т. Окоси. Л.; Энергоатомиздат, 1990. — 158с.: ил.

75. Перельмутер, А.В. Расчетные модели сооружений и возможности их анализа Текст. / А.В. Перельмутер, В.И. Сливкер. М.: ДМК Пресс, 2007.-600с.: ил.

76. Победря, Б.Е. Численные методы в теории упругости и пластичности Текст. / Б.Е. Победря. -М.: МГУ, 1981. 314с.

77. Половко, A.M. Интерполяция. Методы и компьютерные технологии их реализации Текст. / A.M. Половко, П.Н. Бутусов. — СПб.; БХВ-Петербург, 2004. 320с.: ил.

78. Пособие к МГСН 2.07-01. Основания, фундаменты и подземные сооружения. Обследование и мониторинг при строительстве и реконструкции зданий и подземных сооружений Текст. Введ. 2004-01-12. — М.: ГУП «НИАЦ», 2004.

79. Пособие по производству геодезических работ в строительстве к СНиП 3.01.03-84 Текст.-Введ. 1985-10-04 -М.: Стройиздат, 1985.

80. Постнов, В.А. Метод суперэлементов в расчетах инженерных сооружений Текст. / В.А. Постнов, С.А. Дмитриев, Б.К. Елтышев, А.А. Родионов. JL: Судостроение, 1979. - 288с.

81. Ранов, И.И. Экспериментальные исследования точности измерений деформаций сооружений электронными тахеометрами Текст. / И.И. Ранов, А.В. Коргин, М.А Коргина, Д.А. Поляков // Вестн. Моск. гос. строит, ун-та. 2007. - №4. - С.92-94.

82. Рекомендации по обследованию и мониторингу технического состояния эксплуатируемых зданий, расположенных в зоне нового строительства или реконструкции Текст. — Введ. 1998-18-11. — М.: ГУП «НИАЦ», 1998.-92с.

83. Розин Л.А. Задачи теории упругости и численные методы их решения Текст. / Л.А. Розин. СПб.: Издательство СПбГТУ, 1998. - 532с.

84. Розин, Л.А. Метод конечных элементов в применении к упругим системам Текст. / Л.А. Розин. -М.: Стройиздат, 1977. — 128с.

85. Рубцов, И.В. Разработка систем строительного мониторинга на базе акустических пьезопреобразователей Электронный ресурс. / И.В. Рубцов, А.П. Неугодников, Е.В. Коньков, В.И. Поспелов // Строительная науке Москвы. М., 2005.

86. Режим доступа: http://www.mocent.ru/articles.

87. Руководство пользователя. Программный комплекс для расчета пространственных конструкций на прочность, устойчивость и колебания Profet and StarkEs Текст. М., 2005. - 352с.

88. Саббонадьер, Ж.-К. Метод конечных элементов и Сапр Текст. / Ж.-К. Саббонадьер, Ж.-Д. Кулон; Пер. с франц. В.А. Соколова и др.; Под ред. Э.К. Стрельбицкого. М; Мир, 1989. - 190с.: ил.

89. Свердлик, С.Н. О возможности мониторинга смещений высотных объектов с помощью одночастотной спутниковой аппаратуры Гло-насс/GPS Электронный ресурс. / С.Н. Свердлик, С.Н. Цуцков // Геопрофи. М., 2006. - № 6. Режим доступа: http://www.geoprofi.ru.

90. Сегерлинд, Л. Применение метода конечных элементов Текст. / Л. Сегерлинд- М.: Мир, 1979. 392с.

91. Секулович, М. Метод конечных элементов Текст. / М. Секулович. -М.: Стройиздат, 1993. 664с.

92. Сердюков, В.М. Фоторгамметрия в промышленном и гражданском строительстве Текст. / В.М. Сердюков. — М.: Недра, 1977. 245с.

93. Серокопян, Г.В. Молекулярно-электронные датчики для систем стационарного мониторинга технического состояния зданий и сооружений Электронный ресурс. / Г.В. Серокопян. — Режим доступа: http://www.innovbusiness.ru/projects.

94. Сливкер, В.И. Строительная механика. Вариационные основы Текст. / В.И. Сливкер. М.: АСВ, 2005. - 736с.124125126127128129130131.132,133.134.135.136.137.

95. Словарь терминов Электронный ресурс. — Режим доступа: http://www.glossary.ru/.

96. Смирнов, А.Ф. Строительная механика. Динамика и устойчивость сооружений Текст. / А.Ф. Смирнов, А.В. Александров, Б.Я. Лащеников, Н.Н. Шапошников. М., Стройиздат, 1984. — 415с.

97. СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения Текст. Введ. 1996-11-01 / Минстрой России - М.: ПНИ-ИС, 1997.

98. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия Текст. Введ. 1987-01-01.-М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004. - 44с.

99. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений Текст. Введ 1985-01-01. -М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004. -48с.

100. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и Железобетонные конструкций Текст. -Введ. 1986-01-01 / Минстрой России М.: ГУПЦПП, 1995.

101. СНиП П-22-81*. Каменные и армокаменные конструкции Текст. -Введ. 1983-01-01. М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004.

102. СНиП П-23-81*. Стальные конструкции Текст. Введ. 1982-01-01 / Госстрой России. - М.: ФГУП ЦПП, 2004. - 90с.

103. СНиП Н-25-80. Деревянные конструкции Текст. Введ. 1982-01-01 / Минстрой России - М.; ГУП ЦПП, 1995.

104. Современные приборы неразрушающего контроля Текст.: Каталог продукции НПП ИНТЕРПРИБОР. Челябинск, 2005. - 28с.

105. Современные технологии геодезического обеспечения строительства, монтажа и геотехнического мониторинга зданий и сооружений Текст.: сб. тр. / Моск. гос. строит, ун-т. М.: МГСУ, 2006. - 142с.

106. Сотников, С.Н. Проектирование и возведение фундаментов вблизи существующих сооружений Текст.: (опыт строительства в условиях Северо-Запада СССР) / С.Н. Сотников, В.Г. Симагин, В.П. Вершинин; Под ред. С.Н. Сотникова. — М.: Стройиздат, 1986. — 96с.: ил.

107. СП 11-104-97. Инженерно-геодезические изыскания для строительства Текст. Введ. 1998-01-01 / Госстрой России - М: ПНИИИС, 1997.

108. СП 13-102-2003. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений Текст. Введ. 2003-08-21. -М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 2003.

109. Сухин, В.В. Многоликий мониторинг Электронный ресурс. / В.В. Су-хин // Строительная орбита. М., 2005. - № 7. Режим доступа: http://www.stroyorbita.ru/arhiv/iyule2005/monitoring.htm.

110. Сухин, В.В. Система мониторинга зданий и сооружений Электронный ресурс. / В.В. Сухин // Технологии безопасности и инженерные системы. М., 2005. - № 2. Режим доступа: http://www.tb-is.ru/22005.

111. Таран, В.В. Исследование методов определения геодезических координат с использованием спутниковых навигационных систем Текст.: дис. . канд. техн. наук: 05.24.01 / Таран Василий Васильевич. М., 1994.-215 е.: ил. -Библиогр.: с.122-128.

112. Тензорезистры Электронный ресурс.: сайт компании Kyowa Electronic Instruments CO. — Режим доступа http://www.kyowa.ru/products/gages.

113. Трушин, С.И. Метод конечных элементов. Теория и задачи Текст.: учебное пособие / С.И. Трушин. М.: АСВ, 2008. - 248с.

114. Управление. Сапр. ГИС. Концепции и решения Текст. М., 2007. -112с.

115. Ухов, С.Б. Механика грунтов, основания и фундаменты Текст.: учебник / С.Б. Ухов, В.В. Семенов, В.В. Знаменский, З.Г. Тер-Мартиросян, С.Н. Чернышев. М.: АСВ, 1994. - 527с.: ил.

116. Федоренко, Р.П. Введение в вычислительную физику Текст. / Р.П. Федоренко. М.: Издательство МФТИ, 1994. - 529с.

117. Харитонов, В.А. Решение граничных задач строительной механики, включающих односторонние связи Текст.: дис. . канд. техн. наук: 05.23.07 /Харитонов Владимир Анатольевич. М., 1983. - 160с.: ил. — Библиогр.: с.35-143.

118. Хечумов, Р.А. Применение метода конечных элементов к расчету конструкций Текст.: учебное пособие для вузов/ Р.А. Хечумов, X. Кеплер, В.И. Прокофьев М.: АСВ, 1994. - 353с.: ил.

119. Хог, Э. Прикладное оптимальное проектирование. Механические системы и конструкции Текст. / Э. Хог, Я. Арора. М.: Мир, 1983. -478с.

120. Черкас, JI.A. О построении ходов с координатной привязкой Электронный ресурс. / JI.A. Черкас, А.П. Пигин // Автоматизированные технологии изысканий и проектирования. 2003. — №11. - С.16. Режим доступа: http://www.credo-dialogue.com/publication.

121. Численные методы механики Электронный ресурс.: курс лекций / Л.Б. Маслов. Иваново: ИГЭУ. Режим доступа: http://elib.ispu.ru/library.

122. Чухлатый, М.С. Численное исследование напряженно-деформированного состояния системы "здание-фундамент-грунт" Текст.: дис. . канд. техн. наук: 05.13.18, 01.02.04 / Чухлатый Максим Сергеевич. Тюмень, 2004. - 107 е.: ил. — Библиогр.: с.98-107.

123. Шапиро, Г.А. Вибрационные испытания зданий Текст. / под ред. Г.А.Шапиро. М., Стройиздат, 1972. - 160с.

124. Швец, В.Б. Надежность оснований и фундаментов Текст. / В.Б. Швец, Б.Л. Тарасов, Н.С. Швец-М.: Сройиздат, 1980. 158с.: ил.

125. Шимкович, Д.Г. Расчет конструкций в MSC/Nastran for Windows Текст. / Д.Г. Шимкович. М.: ДМК Пресс, 2001. - 448с.

126. Adeli, Н. An Integrated Computing Environment for Solution of Complex Engineering Problems Using the Object-Oriented Programming Paradigm and a Blackboard Architecture Текст. / H. Adeli, G. Yu // Com-puters&Structures, Vol. 54. 1995. -№2. -P.255-265.

127. Gajewski, R.R. Basic concepts of an object-oriented finite element programming Текст. / R.R. Gajewski // Seminar on Computers and Future of Structural Mechanics. -Krakyw, 1995.

128. Gordon, S. J. Application of a high resolution, ground-based laser scanner for deformation measurements Электронный ресурс. /S. Gordon, D. Lichti, M. Stewart. - California, USA, 2001.

129. Gordon, S.J. Metric Performance of a High-Resolution Laser Scanner Текст. / S.J. Gordon, D.D. Lichti, M.P. Stewart, M. Tsakiri // Proceedings of SPIE Electronic Imaging 2001 Conference. San Jose, California, USA, 2001.-P.ll.

130. Korguine, A. Calcul des stracrures sur micro-ordinateur en basic Текст. / A. Korguine. Tunis, 1988. - 72p.

131. Kraus, K. Photogrammetry Advanced Methods and Applications Электронный ресурс. / К. Kraus, J. Jansa, H. Kager. - Dummler/Bonn 1997. — Volume 2, 4th edition.

132. Miller, G.R. An Object-Oriented Approach To Structural Analysis And Design Текст. / G.R. Miller// Computers & Structures, Vol. 40. 1991. -№1. - P.75-82.

133. Streilein, A. Towards Automation in Architectural Photogrammetry: CAD-based 3D Feature Extraction Текст. / A Streilein // ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing. 1994. - № 49 (5) - P.4-15.

134. Zimmermann, T. Object-Oriented Finite Element Programming .1. Governing Principles Текст. / Т. Zimmermann, Y. Dubois-Pelerin, P. Bomme // Computer Methods In Applied Mechanics And Engineering, Vol. 98 -1992. №2. - P.291-303.