ОЦІНКА ВПЛИВУ УМОВ ЕКСПЛУАТАЦІЇ НА НАДІЙНІСТЬ РОБОТИ СТЕРЖНЕВИХ МЕТАЛОКОНСТРУКЦІЙ
DOI:
https://doi.org/10.15802/bttrp2025/333654Ключові слова:
експлуатаційна надійність, живучість, металеві стрижневі конструкції, корозійний знос, математичні моделіАнотація
Мета. Дослідження спрямовано формування комплексного підходу до розрахунку залишкового ресурсу просторових металевих багатоелементних стрижневих конструкцій з урахуванням як прогнозованих, так і випадкових факторів, що впливають на конструкції або їх елементи протягом всього терміну експлуатації. Методика. Розглянуто ключові причини корозійного руйнування. Проаналізовано моделі корозійного зносу, що враховують вплив механічних напружень та агресивних середовищ. Використання різних типів показників живучості – детермінованих і стохастичних – дозволяє більш точно оцінювати надійність конструкції з урахуванням умов її експлуатації. Відзначено, що діючі будівельні норми недостатньо враховують розвиток дефектів у часі, що ускладнює оцінку залишкового ресурсу конструкцій. Підкреслено необхідність комплексного підходу до прогнозування надійності та довговічності металоконструкцій у реальних умовах експлуатації. Результати. Показано, що традиційні методи розрахунку не дозволяють адекватно оцінити довговічність і живучість конструкцій з дефектами, що розвиваються. Запропоновано підхід до оцінки живучості металоконструкцій, заснований на використанні як детермінованих, так і стохастичних показників, що дозволяє враховувати як закономірні, так і випадкові зміни в поведінці конструктивної системи. Обґрунтовано перевагу математичного моделювання в порівнянні з фізичним, зокрема, у можливості обліку багатоваріантних сценаріїв розвитку корозійних процесів та їх комплексної взаємодії з механічними впливами. Встановлено параметри, що характеризують стан конструкції при корозійному зносі. Наукова новизна. Розроблено комплексний підхід до оцінки надійності та живучості стрижневих металоконструкцій з урахуванням корозійного зношування, заснований на поєднанні детермінованих та стохастичних показників, розглянуто математичні моделі корозійної руйнації, які враховують як вплив напружено-деформованого стану так і агресивного середовища. Практична значимість. Отримані результати можуть бути використані при проектуванні, діагностиці та прогнозуванні технічного стану стрижневих металоконструкцій, що експлуатуються в агресивних середовищах і піддаються впливу різного виду навантажень.
Посилання
Alshoaibi, A. M., Ghazwani, M. A., & Hakami, M. H. (2021). Fatigue life and reliability assessment of metal structures. Engineering Solid Mechanics, 13-22. DOI: https://doi.org/10.5267/j.esm.2020.7.001 (in English)
Ivanova, H. P., Hapieiev, S. M., Shapoval, V. H., et al. (2021). Stability problems of large sized multi elements rod structures. In: Energy- and resource-saving technologies of developing the raw-material base of mining regions: Multi-authored monograph, 405-427. Petroșani, Romania: UNIVERSITAS Publishing. URL: https://ep3.nuwm.edu.ua/20375/ (in English)
Ivanova, H. P., Solodyankin, O. V., Yanko, V. V., & Barsukova, S. O. (2022). Assessing the influence of local corrosion in the joints of components on the life of multielement rod structures. Bridges and tunnels: Theory, Re-search, Practice, 22, 93-99. DOI: https://doi.org/10.15802/bttrp2022/268406 (in English)
Ivanova, H. P., Zhabchyk, K. S., Khoziaikina, N. V., & Hryhoriev, O. Ye. (2023). The problem of forecasting the rod structures survivability. Bridges and tunnels: Theory, Research, Practice, 23, 95-99. DOI: https://doi.org/10.15802/bttrp2023/281166 (in English)
Keshmiry, A., Hassani, S., Mousavi, M., & Dackermann, U. (2023). Effects of Environmental and Operational Conditions on Structural Health Monitoring and Non-Destructive Testing: A Systematic Review. Buildings, 13(4), 918. DOI: https://doi.org/10.3390/buildings13040918 (in English)
Llanes-Tizoc, M. D., Reyes-Salazar, A., Ruiz, S. E., Valenzuela-Beltrán, F., Bojorquez, E., & Chávez, R. (2020). Reliability analysis of steel buildings considering the flexibility of the connections of the GFs. Structures, 27, pp. 2170-2181. DOI: https://doi.org/10.1016/j.istruc.2020.08.014 (in English)
Zyma, O., Steblianko, V., Pahomov, R., & Mytrofanov, P. (2023). Ensuring the reliability of corrosion and mechanical resistance of pipelines and steel structures of oil and gas complexes. Academic journal Industrial Machine Building Civil Engineering, 1(60), 54-59. DOI: https://doi.org/10.26906/znp.2023.60.3187 (in English)
DBN V.2.6-198:2014 (2014). Stalevi konstruktsii. Normy proektuvannia. Zi Zminoiu # 1. Kyiv: Minrehion Ukrainy. (in Ukrainian)
DSTU-N B V.2.6-186:2013 (2013). Nastanova shchodo zakhystu budivelnykh konstruktsii budivel ta sporud vid korozii. Kyiv: Minrehion Ukrainy. (in Ukrainian)
Makarenko, V., Bondarenko, M., Vynnykov, Yu., & al. (2024). Heneza koroziinoho ruinuvannia transportnoi tekhniky. Nizhyn: NDU im. M. Hoholia. (in Ukrainian)
Makarenko, V. D., Vynnykov, Yu. L., Hots, V. I., & al. (2025). Koroziina stiikist pry dynamichnomu navantazhenni budivelnykh sporud. Nizhyn: NDU im. M. Hoholia. (in Ukrainian)
Nyrkova, L. I. (2023). Metodolohiia doslidzhen ta prohnozuvannia dovhovichnosti zvarnykh konstruktsii krytychnoi infrastruktury. Visnyk NAN Ukrainy, 6, 19-24. DOI: https://doi.org/10.15407/visn2023.06.019 (in Ukrainian)
