Технический аспект работы акселерометров в составе системы мониторинга инженерных конструкций вантового моста через Петровский канал в створе автомобильной дороги «Западный скоростной диаметр» в г. Санкт-Петербурге

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель. Анализ работы действующей системы мониторинга инженерных конструкций на вантовом мосту через Петровский канал в створе автомобильной дороги «Западный скоростной диаметр» в городе Санкт-Петербурге по причине возникновения нештатных ситуаций, при которых акселерометрами на пилонах фиксируются значения, превышающие предельные.

Материалы и методы. Для получения результатов используются статистические данные действующей системы мониторинга инженерных конструкций. Поставленные в рамках настоящего исследования задачи решены посредством применения теоретических методов научного познания: аналитический метод, теория математической статистики, индукция.

Результаты. Представлен анализ действующей системы мониторинга инженерных конструкций с описанием проблемы возникновения нештатных ситуаций, при которых акселерометры фиксируют ускорения колебаний, превышающие предельные значения. Предложена оценка надежности системы мониторинга инженерных конструкций путем классификации полученных данных с акселерометра на две группы. Определена перспектива дальнейших исследований для более детального изучения причин возникновения проблемы.

Заключение. Полученные результаты исследования можно использовать при проектировании и устройстве систем мониторинга инженерных конструкций на вантовых мостах, а также при модернизации и оптимизации действующих систем мониторинга для улучшения качества оценки технического состояния конструкций.

Об авторах

Андрей Андреевич Махонько

ООО «ОСА-Север»

Автор, ответственный за переписку.
Email: makhonkoaa@gmail.com
ORCID iD: 0009-0003-6763-2811
SPIN-код: 3629-3734

начальник отдела дорожного надзора

Россия, Санкт-Петербург

Юрий Георгиевич Лазарев

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: lazarev_yug@spbstu.ru
ORCID iD: 0000-0002-5616-1191
SPIN-код: 5456-2574

доктор технических наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Анатолий Анатольевич Антонюк

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I

Email: aaa.12.03.1992@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7169-6592
SPIN-код: 4469-8646

инженер-исследователь

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. State Standard 59943-2021. Automobile roads of general use. Systems of monitoring bridges. Design rules. FGBU “RST”; 2022. (In Russ.) Accessed: 20.04.2024. Available from: https://docs.cntd.ru/document/1200182099
  2. Vasil’ev AI. Monitoring tehnicheskogo sostojanija mostovyh sooruzhenij. Moscow: MADI; 2021. (In Russ.) Accessed: 20.04.2024. Available from: https://lib.madi.ru/fel/fel1/fel21E560.pdf
  3. Makhonko АА, Malkov АV, Belyi АА, Antonyuk АА. Osobennosti sistemy monitoringa vantovogo mosta cherez Petrovskij kanal v stvore avtomobilnoj dorogi “Zapadnyj skorostnoj diametr” v Sankt-Peterburge. Putevoi navigator. 2023;56(82);68–77. (In Russ.)
  4. Makhonko AA, Malkov AV, Belyi AA, Antonyuk AA. Experience in operating the monitoring system for a cable-stayed bridge across the Petrovsky Canal in the alignment of the Western High-Speed Diameter highway in St. Petersburg. Modern Transportation Systems and Technologies. 2023;9(2):83–96. (In Russ.) doi: 10.17816/transsyst20239283-96
  5. Karapetov JeS, Belyj AA. Monitoring mostovyh sooruzhenij Sankt-Peterburga. Istorija. Naznachenie. Primery. Perspektivy. Vestnik “Zodchij. 21 vek”. 2008; 4;80–83 (In Russ.) EDN: KZPOXH
  6. Vasil’ev AI. Monitoring mostovyh sooruzhenij. Zadachi, vozmozhnosti, problem. Dorozhnaja derzhava. 11/2008. 2008;(11):80–82. (In Russ.) Accessed: 20.04.2024. Available from: https://lib.madi.ru/fel/fel1/fel21E560.pdf
  7. Ivanov YS, Snezhkov II, Shaplin IV, Yashnov AN. Automation Process of Determining the Force in the Cable Elements of Bridges Over Own Frequencies of Vibrations. The Siberian Transport University Bulletin. 2017;4;18–25. (In Russ.) EDN: ZWDQBR
  8. Yashnov AN, Baranov TM. Monitoring of Dynamic Behavior of Bridge Across the Angara in Irkutsk. Vestnik of Tomsk state university of architecture and building. 2017;(1):199-209. (In Russ.) Accessed: 20.04.2024. Available from: https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/284/285
  9. Belyi A, Osadchy G, Dolinskiy K. Practical Recommendations for Controlling of Angular Displacements of High-Rise and Large Span Elements of Civil Structures In: Proceedings of 16th IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS`2018), 2018 Sept 14–17; Kazan, Russia. IEEE; 2018:176–183. doi: 10.1109/EWDTS.2018.8524743
  10. Bryn MYa, Nikitchin AA, Tolstov EG. Geodesic monitoring of railway transport infrastructure objects. Transport Rossijskoj Federacii. 2010;4 (29);58–60. (In Russ.) EDN: NAXYBX
  11. Bryn MYa, Tolstov EG, Nikitchin AA, et al. Geodetic Monitoring of Cable-Stayed Bridge Deformation on the Basis of GNSS Technologies. Proceedings of Petersburg Transport University. 2009;2(19):120–128. (In Russ.) EDN: JTGPFD
  12. Belyi AA, Belov AA, Jashhenko AI, Antonyuk AA. Integralny monitoring mosta Aleksandra Nevskogo. Putevoi navigator. 2020;45(71);38–45. (In Russ.) EDN: ZDBIAB
  13. Garamov OV. Dlitel’nyi pribornyi monitoring avtodorozhnykh mostov. Problemy i perspektivy. Proceedings of Petersburg Transport University. 2004;1;27–31 (In Russ.) EDN: LRHUMR
  14. Syrkov AV. Puti razvitija avtomatizirovannyh sistem jekspluatacii i soderzhanija avtodorozhnyh iskusstvennyh sooruzhenij. Avtomatizacija v promyshlennosti. 2014;2;34-38. (In Russ.) EDN: RVDMQP
  15. Efanov DV. Funkcionalniy kontroli monitoring ustrojstv zheleznodorozhnoj avtomatiki i telemehaniki. St. Petersburg: PGUPS; 2016. (In Russ.)
  16. Syrkov AV, Krutikov OV. Optimizacija zhiznennogo cikla mosta na ostrov Russkij vo Vladivostoke sredstvami analiza riskov i monitoring. Avtomatizacija v promyshlennosti. 2012;9;45–50. (In Russ.) EDN: PCNRCP
  17. Belyi AA, Belov AA, Osadchik GV, Dolinsky KYu. Automation of technical condition management process of St. Petersburg artificial constructions with the usage of structural health monitoring tools. Automation on Transport. 2018;4;3;380–406. (In Russ) EDN: YOTBML
  18. Makhonko AA, Lazarev YuG, Antonyuk AA. Structural approach to assessing the performance of the monitoring system of engineering structures of the cable-stayed bridge over the Petrovsky Canal in the construction of the western speed diameter highway in St. Petersburg. Proceedings of Petersburg Transport University. 2024;21(2):421–431. (In Russ.) doi: 10.20295/1815-588X-2024-2-421-431
  19. Makhonko AA, Lazarev YG. Vybor sposoba fil’tracii dannyh akselerometrov sistemy monitoringa inzhenernyh konstrukcij vantovogo mosta cherez Petrovskij kanal v stvore avtomobil’noj dorogi «Zapadnyj skorostnoj diametr» v g. Sankt-Peterburge. Putevoi navigator. 2024;59(85);66–73. (In Russ.) EDN: DPGFVG

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема расположения акселерометров на вантовом мосту через Петровский канал

Скачать (86KB)
Метаданные
3. Рис. 2. График изменения ускорений колебаний на пилоне при превышение предельных значений

Скачать (164KB)
Метаданные
4. Рис. 3. График изменения ускорений колебаний на пилоне V-12, полученных акселерометром А2

Скачать (269KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Функция плотности вероятности случайных величин для сигнала акселерометра А2

Скачать (93KB)
Метаданные
6. Рис. 5. График изменения ускорений колебаний на пилоне V-13, полученных акселерометром А5

Скачать (324KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Функция плотности вероятности случайных величин для сигнала акселерометра А5

Скачать (94KB)
Метаданные
8. Рис. 7. График изменения ускорений колебаний на пилоне V-12, полученных акселерометром А2

Скачать (173KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Функция плотности вероятности случайных величин для сигнала акселерометра А2

Скачать (81KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Диаграмма результатов. Процентное соотношение количеств срабатываний системы между акселерометров А2 и А5

Скачать (29KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Диаграмма результатов. Процентное соотношение количеств срабатываний системы по временам года

Скачать (37KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Диаграмма результатов. Процентное соотношение количеств срабатываний системы по времени суток

Скачать (39KB)
Метаданные
13. Рис. 12. Роза ветров по 1 группе срабатывания (общий)

Скачать (104KB)
Метаданные
14. Рис. 13. Роза ветров по 1 группе срабатывания (акселерометр А2)

Скачать (99KB)
Метаданные
15. Рис. 14. Роза ветров по 1 группе срабатывания (акселерометр А5)

Скачать (106KB)
Метаданные

© Махонько А.А., Лазарев Ю.Г., Антонюк А.А., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».