hrvatski

Sustav gospodarenja velikim mostovima

U radu se istražuje metodologija za ocjenu i predviđanje stanja mostova kao temelja za proces odlučivanja u sustavu gospodarenja mostovima. Ocjena i predviđanje stanja u današnjim sustavima gospodarenja mostovima još uvijek se u velikoj mjeri oslanjaju na inženjersku prosudbu osobe koja provodi pregled i uglavnom se baziraju na vizualnim pregledima. S druge strane, na velikim mostovima se u okviru istražnih radova provode detaljnija ispitivanja, a sve češće se koriste i sustavi monitoringa sa senzorima ugrađenim u konstrukciju. Stoga se u okviru doktorskog rada istražuje metodologija koja bi, temeljem rezultata ispitivanja, omogućila točniju procjenu trenutačnog i budućeg stanja mosta. Osim toga, analizom suvremenih projektnih specifikacija, ali i iskustva u gospodarenju velikim mostovima širom svijeta, nameće se pitanje diferencijacije kriterija za ocjenu stanja mosta zadovoljavajućim, ovisno o značaju odnosno složenosti konstrukcije. U okviru istraživanja su izgrađena dva modela: prvi za ocjenu i predviđanje stanja na razini pojedinačne konstrukcije te drugi model koji omogućuje mrežne analize. Oba modela su probabilistička kako bi se uzela u obzir prostorna i vremenska varijabilnost osnovnih parametara koji određuju stanje mosta. Izgradnja modela za analize na razini pojedinačne konstrukcije provedena je u nekoliko koraka: (1) definiranje i matematički opis odlučnih procesa promjene stanja konstrukcije u ovisnosti o vremenu, (2) definiranje metode proračuna i izgradnja odgovarajućih algoritama i (3) definiranje kriterija prihvatljivog stanja. Izgrađeni model za opisivanje odlučnih procesa propadanja konstrukcije koristi drugi Fickov zakon, uz određene prilagodbe kako bi se osigurala točnost metode uz jednostavnost primjene. Model se formira prilagođavanjem teorijskog modela stvarno izmjerenim podacima. Proračun ocjene stanja provodi se prema teoriji pouzdanosti. U modelu se koristi metoda pouzdanosti druge razine tj. proračun pomoću indeksa pouzdanosti  . U modelu je odabrana vrijednost ciljane pouzdanosti koja ja preporučena u fib model propisu za projektiranje uporabnog vijeka: indeks pouzdanosti  = 1, 3 odnosno vjerojatnost otkazivanja pf od 10 %. Za ocjenu stanja koristi se Monte Carlo metoda. Proračunom se određuje ne samo vjerojatnost otkazivanja u trenutku pregleda, već se konstruira vremenski profil pouzdanosti konstrukcije tj. model uključuje i ocjenu i predviđanje budućeg stanja. Prethodni model, koji vrijedi na razini pojedinačne konstrukcije, zatim je integriran u jedinstveni model koji vrijedi za skup građevina. Prednost predloženog pristupa je i činjenica da se na taj način mogu uzeti u obzir i razlike u ciljanoj pouzdanosti ovisno o složenosti konstrukcije kojom se gospodari. Izgrađeni model za mrežne analize temelji se na teoriji Markovljevih procesa. Definirano je 5 diskretnih kategorija stanja, na ljestvici 0-4. Granično stanje odgovara kategoriji 3. Za velike mostove ono će odgovarati graničnom stanju i ciljanom indeksu pouzdanosti kako su definirani u modelu temeljenom na analizi pouzdanosti. Za druge tzv. "uobičajene" mostove, granično stanje se može povezati s drugim, za tu konstrukciju relevantnim stupnjem oštećenja i ciljanom pouzdanošću. Iz modela za analizu na razini pojedinačne konstrukcije, proizlazi da je funkciju stvarnog pogoršanja svojstava mosta u mrežnom modelu potrebno promatrati kao polinom trećeg stupnja. Izgrađeni model za mrežne analize dakle integrira rezultate ispitivanja (ili monitoringa) u sustav gospodarenja mostovima, ako su takva ispitivanja propisana za promatrane mostove. Izgrađeni algoritam je primijenjen na raspoložive rezultate ispitivanja velikih armiranobetonskih lučnih mostova na Jadranskoj obali. Najprije je provedena ocjena i predviđanje stanja za pojedinačne ispitane elemente, korištenjem novog modela za analizu na razini pojedinačne konstrukcije. Za planiranje održavanja na razini čitave mreže, rezultati analize pouzdanosti pojedinačnih elemenata Krčkog mosta prevedeni su u mrežni model. Na taj način je demonstrirano da se izgrađeni modeli (i za pojedinačne konstrukcije i mrežne analize) mogu uspješno primijeniti na podatke koji su dobiveni istražnim radovima kakvi se provode u Republici Hrvatskoj.

Sustav gospodarenja; mostovi; dotrajavanje; modeliranje; granično stanje; održavanje

nije evidentirano