3.16.4. Мониторинг вантовых систем

Мониторинг – это процедура долговременных натурных инструментальных наблюдений за работой строительных конструкций. Основная задача мониторинга – дать заключение о работоспособности сооружения, а также дать рекомендации по приведении конструкции в работоспособное состояние. Данная задача не может быть решена без формирования расчетной модели конструкции, адекватной ее текущему состоянию. Для больших конструкций, содержащих вантовые элементы, эта проблема осложняется тем, что измерения натяжений канатов приходится производить на протяжении довольно значительного периода времени. Поэтому, как правило, невозможно обеспечить снятие показаний измерительных приборов при одной и той же температуре. В результате исследователи получают огромный массив данных, который невозможно привести к “общему знаменателю”. Если сформировать расчетную схему сооружения на основе проектной документации и в качестве монтажных натяжений канатов приложить полученные таким образом усилия, то наблюдаемая картина, как правило, повергает в уныние – данные оказываются практически непригодны к обработке.

Задачей данного режима расчета как раз и является сведение результатов таких измерений к некоторой единой заданной температуре (обычно к температуре, при которой по задумке проектировщиков должен был производиться монтаж сооружения). Следующим шагом по программе мониторинга может быть выдача рекомендаций по приведению конструкции в надлежащее состояние. Эта задача успешно решается расчетом Регулировка натяжения канатов, который позволяет построить программу регулировки канатов, обеспечивающую за счетное количество шагов приведение системы в проектное состояние.

Подготовка расчетной схемы производится обычным путем. Данные измерений натяжений канатов заносятся в таблицу Мониторинг вантовых систем. Если есть несколько замеров натяжений одного каната при различных температурах, то все они могут быть занесены в таблицу. Идеальный случай, если есть замеры натяжений всех канатов. Если это невозможно, то для тех канатов, для которых нет данных о их натяжениях, надо задать их свободную длину (длина каната в ненапряженном состоянии) в таблице Установки вантовых элементов или в режиме Графического редактора - ЭЛЕМЕНТЫ/Канат/УСТАНОВКИ. Напомним, что для тех элементов, для которых не заданы ни монтажные натяжения, ни свободные длины свободная длина принимается равной расстоянию между точками крепления каната по данным расчетной схемы. Монтажные натяжения канатов, т.е. те натяжения, которые были заданы при проектировании, задавать для этого варианта расчета нет необходимости. Даже, если они будут заданы в таблице Установки вантовых элементов, то они для данного варианта расчета будут просто проигнорированы. Впрочем, может быть реальная польза от задания монтажных натяжений канатов, если следующим шагом вы собираетесь выполнить расчет Регулировка натяжения канатов.

Несмотря на то, что результаты натурных измерений могут быть внесены в расчет только через таблицу Табличного редактора Мониторинг вантовых систем, данная таблица полностью поддерживается Графическим редактором на случаи удаления отдельных элементов и перенумерации. Кроме того, в Графическом редакторе можно просматривать значения натяжений и температур отдельных канатов (как обычно, щелчок по правой клавише мыши при наведении на канат).

Все канаты, для которых будут заданы экспериментальные натяжения в таблице Мониторинг вантовых систем, будут помечены на расчетной схеме зеленым маркером. Количество измерений для одного каната не ограничено, но в выводимой на экран справке могут отображаться не более пяти первых измерений.

Следует также иметь в виду, что в процессе расчета “нагреванию” подлежат не только канаты, но и все остальные элементы. Поэтому надо не забыть для соответствующих материалов и для канатов задать коэффициент линейного расширения. В качестве нагрузки в данном варианте расчета используются данные первого загружения. Сформированных загружений может быть и больше, но они в данном расчете просто не будут использованы. Нельзя, чтобы первое загружение содержало температурную нагрузку. Недопустимо, также, чтобы система содержала элементы предварительно напряженной тяги. Проще всего элементы тяги заменить элементами канатов.

Для того, чтобы инициировать расчет, выберите в управляющей секции пункт меню Решение/Мониторинг вантовых систем

После чего на экране появляется запрос расчетной температуры, к которой будет приводиться система

После выполнения расчета результаты доступны для просмотра и формирования отчета. Структура выдачи результатов ни чем не отличается от Статического расчета с той разницей, что они открываются под пунктом древовидного меню Мониторинг вантовых систем (а не Статика). Также как и в Графическом редакторе, все канаты, для которых были заданы измеренные натяжения, в Просмотре результатов также будут подсвечены зеленым маркером.