ВИКОРИСТАННЯ ЦИФРОВИХ ДВІЙНИКІВ ДЛЯ ВІДНОВЛЕННЯ ПОШКОДЖЕНИХ ОБ'ЄКТІВ ЕЛЕВАТОРНИХ КОМПЛЕКСІВ

Анотація

Стаття присвячена актуальній проблемі відновлення експлуатаційної придатності пошкоджених об’єктів елеваторних комплексів.

Метою роботи є розроблення методики прийняття оперативних рішень щодо технічної придатності та можливості відновлення експлуатаційної придатності об’єкту із застосуванням цифрових двійників.

Для цифрового двійника будівельного об’єкту основним інструментом є моделювання. Достовірність отриманих результатів напружено-деформованого стану залежить від якості вихідних даних та параметрів (початково-крайових умов): початкового напружено-деформованого стану, передбаченого проєктним рішенням; зміни напружено-деформованого стану та технічного стану в процесі експлуатації (поява нерівномірних деформацій, кренів, тріщин в конструкціях тощо); зміни напружено-деформованого стану та технічного стану при виникненні позапроєктних впливів.

Використання цифрових двійників для пошкоджених об’єктів дозволяє прогнозувати технічний стан об’єкту та його поведінку (деформації, руйнування), що значно скорочує час прийняття рішень щодо відновлення об’єкту.

Початковим етапом такого відновлення є оцінка технічного стану об’єкту після надзвичайних ситуацій. На прикладі елеваторного комплексу, пошкодженого внаслідок вибухів, продемонстровано ефективність комплексного підходу до оцінки стану конструкцій.

Слід враховувати, що надземна металева частина силосховища із тонкостінних гофрованих листів більш схильна до понаднормативних деформацій і руйнування, ніж масивні монолітні залізобетонні підземна частина та цоколь. Тому, повне руйнування силосу (надземної частини) і аварійний її стан не свідчать про неможливість відновлення об’єкту.

Для визначення початково-крайових умов було застосовано широкий спектр методів дослідження, а саме: візуальний огляд з фіксацією пошкоджень, інструментальне дослідження міцності бетону неруйнівними методами, вібродинамічні випробування з визначенням динамічних параметрів споруд, вібродіагностика конструкцій з визначенням їх пошкоджень, геодезичні вимірювання положення металевих стінок силосів, створення математичної моделі цифрового двійника та чисельне моделювання напружено-деформованого стану фундаментів силосів.

Після цього здійснена верифікація математичної моделі на відповідність отриманих зон концентрації напружень та деформацій фактичному стану, зафіксованому при обстеженні. Здійснено уточнення початково-крайових умов в зонах фактичних пошкоджень та найбільш напружених ділянках в конструкціях чи ґрунтовій основі за розрахунком та виконані повторні розрахунки.

Завдяки застосуванню сучасних методів досліджень було ідентифіковано конструкції, в яких після вибуху виникли приховані пошкодження: зниження міцності бетону фундаментної плити, утворення пластичного шарніру в місцях защемлення голів паль в фундаменту плиту тощо.

Отримані результати дозволили виявити приховані дефекти та оцінити несучу здатність фундаментів, що є важливим для прийняття рішень щодо подальшої експлуатації або відновлення комплексу. На основі проведених досліджень сформульовано рекомендації щодо відновлення пошкоджених силосів та подальшої експлуатації.