[rybin74]

Собственно вопрос в теме заголовка, уже несколько лет не утихают споры по поводу этого метода определения остаточной жесткости сооружения и я слышал мнения как сторонников так и противников этого веяния. Принцип метода прост: устанавливаются на конструкцию высокоточные вибродатчики, через которые определяют частоты и периоды собственных колебаний конструкции и её частей. Если части конструкции имеют различные частоты собственных колебаний, значит имеется нарушение жесткости узлов сопряжения, если нет то теоретически подсчитываем частоту собственных колебаний для данной конструкции и сравниваем с фактической, если частота серьёзно отличается, значит есть повод для бесспокойства. Вот хочется обсудить с участниками форума плюсы и минусы этой методики, её подводные камни и вообще её жизнеспособность, хотя это похоже доказало само время.
ПС: вот еще статейка для ястности.

[shell2021]

Rybin: Понятие о собственной частоте существует только для тел ограниченных границами, т.е. грузика на пружинке, для стержня, пластины, оболочки и т. д. Для грунта, как для земли на которой стоит здание, это понятие неприменимо, т.к. возмущение края грунта уходит в среду и не находит от чего отразиться. Волна не возвращается и не превращается из бегущей в стоячую.
Vyacheslav: Останкинская башня - это ясно выраженный стержень. С ним все понятно.

[vyacheslav]

Сообщение от shell2021 Rybin: Понятие о собственной частоте существует только для тел ограниченных границами, т.е. грузика на пружинке, для стержня, пластины, оболочки и т. д. Для грунта, как для земли на которой стоит здание, это понятие неприменимо, т.к. возмущение края грунта уходит в среду и не находит от чего отразиться. Волна не возвращается и не превращается из бегущей в стоячую. Vyacheslav: Останкинская башня - это ясно выраженный стержень. С ним все понятно.

А как же модель упругого слоя?

[rybin74]

Сообщение от shell2021 Rybin: Понятие о собственной частоте существует только для тел ограниченных границами, т.е. грузика на пружинке, для стержня, пластины, оболочки и т. д. Для грунта, как для земли на которой стоит здание, это понятие неприменимо, т.к. возмущение края грунта уходит в среду и не находит от чего отразиться. Волна не возвращается и не превращается из бегущей в стоячую.

Да с грунтом вообще всё сложно, его конролируют лишь чтобы отфильтровать посторонние колебания....или вы думаете если поблизости бьют сваи на объекте контроля это не отразиться...????

[vkolt]

shell2021, я конечно не знаю как в Москве, может там грунты и однородные. Но у нас они залегают слоями, и каждый слой имеет разные характеристики. И если на глубине ну скажем 10 метров под суглинком находится слой известняка, то от него прекрасно отражаются волны. Так что тут вы не правы!
А Лиры не хватит. Может только для отдельных частных случаев. Да и как вы хотите подгонять расчётную частоту под эксперементальную не модэлируя дефект? Частоту можно подогнать ещё модулем упругости, плотностью, пролётом... Но ведь это константы, их трогать нельзя!

Антон 1970, хотелось бы услышать обоснование вашего утверждения!

[rybin74]

Приятно, что есть "единомышленники" скоро предстоит большая работа на эту тему, думаю будет много вопросов, так что надеюсь на помощь....
.....и еще....вдогонку....а как вы предлагаете моделировать дефекты..???? ну скажем трещину в бетонной балке...??? думаю именно так называемыми константами как раз и следует "играть", как то например, натяжением арматурных стержней, модулем упругости бетона, тем более величина в известной степени непостоянная (нелинейная), так что простору для маневра достаточно, однако много других аспектов.
Помниться выше, уважаемый СергейД , предлагал как-то подгонять одно под другое, хотелось бы узнать как он видит эту подгонку.....

[Антон 1970]

В Екб есть фирма при УГТУ УПИ, они занимаются изучением этого явления. У фирмы полный комплект приборов и датчиков фиксирующих колебания, как собственные, так и вынужденные. И к отчётам ЭПБ они прикладывают графики таблицы и т п. А где методика анализа данных? Обоснованная. Изучая их отчёт (жалко нет образца чтоб выложить) вывод сделать невозможно. Т е данные есть а о чём они говорят? Когда напишут методику анализа данных, обоснуют. Тогда и можно будет о чём то говорить. А так без колебаний выводы о состоянии отдельных конструкций, так и о общем состоянии здания, сооружения сделать и можно и нужно.
Либо не разовые измерения, а мониторинг состояния объекта за год выполнить и тогда делать какие то выводы.

[vkolt]

Антон 1970, а что они просто графики выкладывают и выводов не делают? Вот именно о том, что все методики оценки состояния конструкций по результатам подобных измерений несовершенны, тут и идёт речь. Но это не значит что они "полный бред". И не всегда можно сделать верные выводы без колебаний.
rybin74, пробовали моделировать в Ансисе объёмными элементами (или плоскими в зависимости от задачи), там можно "чёрта лысого" замадэлировать, главное знать как. И вот в этом, должен признать, я слабоват. Трещину предлагаю так и модэлировать, трещиной!

[Антон 1970]

Ладно
пример, хоть 1 маленький и теоретический пример?

[Flexxxxxxxx]

В Институте писал диплом о контроле качества деталей из графита.
В принципе методика заключалась в следующем:
- деталь имеет форму разомкнутого кольца
- с одного края устанавливался излучающий датчик, с другого - принимающий.
- через деталь пропускался белый шум с диапазоном частот от 0 до 20 кГц
- определяли частоту и амплитуду первого резонансного пика.
- расчет модуля упругости материала.
Опыты проводились и на готовых деталях и на образцах. Сравнивали результаты с теоретическими данными. Отклонение значений модуля упругости полученных из опытных данных и расчитаных теоретически не более 5%.
Интересно следующее. Частота и амплитуда первого резонансного пика не зависит от формы изделия. И практически не зависит от величины пористости материала (в диапазоне от 10% до 18%). А зависит от характера расположения пор в материале и их геометрических характеристик. Как это все влияет друг на друга я не докапался.
Думаю нечто подобное можно и к железобетону применить. Но увязать акустику арматуры и самого бетона, учитывая приграничные слоя между бетоном и арматурой, а также влияние соседних элементов в конструкции. Думаю задача непосильная

[rybin74]

Антон 1970 примеры есть в методике из поста №15, еще пример есть в первом посте.
Flexxxxxxxx у вас, мне кажется, не совсем то что мы обсуждаем, согласитесь частоты до 20000Гц, не свойственны для строительных конструкций.

[Flexxxxxxxx]

Сообщение от rybin74 у вас, мне кажется, не совсем то что мы обсуждаем, согласитесь частоты до 20000Гц, не свойственны для строительных конструкций.

Не спорю. Просто я хотел подчеркнуть сложность задачи. Для небольших образцов такие методики аккустического контроля это может и справедливо, но со зданиями...

[Vlamos]

виноват,только прочел эту интереснейшую тему!
shell2021,

Rybin: Понятие о собственной частоте существует только для тел ограниченных границами, т.е. грузика на пружинке, для стержня, пластины, оболочки и т. д. Для грунта, как для земли на которой стоит здание, это понятие неприменимо, т.к. возмущение края грунта уходит в среду и не находит от чего отразиться. Волна не возвращается и не превращается из бегущей в стоячую.

в теории - да, но реально грунты слоистые,как замечено vkolt, и поэтому резонансные явления наблюдаются -

Задача усложняется плохо прогнозируемыми эффектами резонансного усиления сейсмических колебаний рыхлыми приповерхностными грунтами: в зависимости от их типа и мощности пластов колебания одних частотных интервалов могут избирательно усиливаться, а других практически полностью поглощаться. Явление это связано с возбуждением собственных колебаний самого пласта вблизи свободной поверхности в волнах данного типа. Так, при землетрясении Лома Приета в Калифорнии (1989 год) с М = 7,1 более всего пострадала часть Сан-Франциско, расположенная на молодых морских глинистых отложениях. Сейсмограммы показали, что по сравнению с другими участками амплитуды сейсмических колебаний на этих грунтах были усилены в 6-10 раз для колебаний с частотами около 1 Гц и в 2-3 раза с частотами 3-5 Гц. Собственные же частоты многих разрушенных 3-4-этажных домов составляли как раз 2,5-3 Гц. Еще более драматичен пример Мехико, расположенного в 300 км от эпицентра землетрясения 1985 года с М = 8,1. В отдельных частях города резонансное усиление сейсмических колебаний с периодами около 2 с достигло 75 раз. Это привело к избирательному тотальному разрушению 15-25-этажных зданий с близкими резонансными периодами и к гибели 10 тыс. человек.

- http://nature.web.ru/db/msg.html?mid...&uri=page4.htm

[СергейД]

меня спросил rybin, как я вижу подгонку....
повторю, это дисциплина называемая "идентификацией".
и помню работы еще 70-х гг в журнале РТК.
основано это на матричных итерациях. вручную это делать не обязательно. спокойно можно как найти открытые программки, так и воспользоваться пакетами типа LMS, где такие процедуры реализованы во мно-о-гих вариантах.
сам (10 лет назад) подбирал 7 частот виброиспытаний (до 5%) с помощью модуля оптимизации внутри ансис.
на GE подбирали 300 тонов для турбины с помощью своего модуля (индийцы ? делали)

принципиальных проблем никаких не вижу. обычный нормально оплачиваемый проект.

с грунтам это также относится.
а есть у грунта собчастоты или нет, это все игра словами....
в практическом смысле, разумеется есть. поскольку возможен резонанс.
и для вертикальных колебаний их нужно знать и учитывать.
в теоретическом нет- ибо задача нелинейна и диссипативна.
+ считать подобное в линейной постановке допустимо только для первичной оценки.
многие "линейные" частоты не проявятся в полном отклике (если его разложить в спектр).
вот пики спектра и можно называть частотами в кавычках.

главное нужно понимать, что ставя перед собой подобные задачи, нужно "забыть" о скад-лира и тп и взяться за иные пакеты (где все это давно реализовано)

[Ник_Ник]

Какие страсти кипят когда люди хотят на этом виде деятельности зарабатывать нехилые деньги, можно прочитать здесь
http://www.scandaly.ru/news/news2307.html или поискать в гугле по словам «комплекс Струна-2 » или Струна-3.
Когда впервые столкнулся с этим методом неразрушающего контроля, то при попытке разобраться с методикой, авторы упорно наводили на мысль, что обрабатывать результаты измерений умеют только они и никто больше.
Денег все это стоит немеряно, даже за простое обследование типа ударили пыльным мешком по зданию и померили отклик. За непрерывный мониторинг вообще называются огромные цифры .
Самое главное, что описание в отчетах результатов обследований очень сильно напоминает астрологический прогноз или гадание цыганки и все сводится к фразам типа «может быть, а может хто его знает…».
В первый раз, когда читал первый отчет, на простой вопрос «Ребята, а в дом заводить людей можно? Стоять будет?», был вывод в отчете « Мы тут посмотрели, подумали, людей заводите, но на всякий случай надо помониторить еще года 2, для этого заплатите нам еще денежек, приобретите и поставьте наш комплекс, но результаты мониторинга объяснять будем мы за ваши деньги».
Ведь они что делают: сначала снимают картинку колебаний , а потом начинают притягивать м…де к бороде, рассчитывая частоты колебаний модели сооружения. И непрерывно подгоняют модель под полученный результат.
В случае с продавщицей стеклопосуды в магазине удар карандашом по фужеру очень хорошо демонстрирует достоинства этого метода, или, например, в ультразвуковой дефектоскопии иногда тоже хорошо получается, но и там и там есть эталон отклика, а в случае с конкретным сооружением или зданием его нет. А какой он должен быть – знает только господь бог. Если речь идет о поиске локальных дефектов в сооружении, то скорей всего найти их этим методом не удастся (1 случай знаю достоверно – не нашли приличные косяки в армировании перекрытий). А глобальные повреждения, ощутимо влияющие на основные тоны, можно обнаружить и простым способом – визуально.
Именно поэтому все, кто пропагандирует этот метод, всегда или молчат про достоверность полученных результатов или начинают произносить что-то многозначительное, вспоминая много имен и фамилий начиная с Фурье.
Если вести речь про остаточный ресурс, то еще можно понять это применительно к металлоконструкциям, где по степени и интенсивности коррозии конструкций еще можно что-то спрогнозировать во времени, а вот как это применить к ж.б. и каменным конструкциям – наверно на уровне хиромантии.
Если с проектировщика всегда требовалась однозначность ответа «Да, стоять будет»,
то здесь вам ни один поборник этого метода никогда не ответит так однозначно.
Думаю тут и есть ответ.
Считайте, что это просто денежный насос.

[Wer666]

1. "Если вести речь про остаточный ресурс, то еще можно понять это применительно к металлоконструкциям, где по степени и интенсивности коррозии конструкций еще можно что-то спрогнозировать во времени..." Можно поподробнее с этого момента? Есть какие то исследования в этой сфере? Кто знает?
2. И как же все таки определить собственную частоту колебаний ж/б конструкции, не пребегая к кэ расчету в ансисе?

[Антон 1970]

[quote=Ник_Ник;460755]Какие страсти кипят когда люди хотят на этом ...

+1 и я про тоже, ни одного примера практического применения.
Лучше Глобу в штат взять чтоб предвещал аварии

[Ильнур]

Сообщение от Wer666 ..2. И как же все таки определить собственную частоту колебаний ж/б конструкции, не пребегая к кэ расчету в ансисе?

1. Собственную частоту жб можно получить на СКАДе, приложив "удар пыльным мешком по зданию" в предположении линейной работы.
2. Собственную частоту жб можно получить перерасчетом данных испытаний модели сооружения изготовленной по спецметодике из спецматериалов.

[rybin74]

Сообщение от Антон 1970 +1 и я про тоже, ни одного примера практического применения. Лучше Глобу в штат взять чтоб предвещал аварии

Блин, какие вам нужны примеры, вот на столе лежит журнал "В мире неразрущающего контроля" за 4 квартал 2008 года, там целая статья про то как питерские специалисты применяют этот метод, скан могу кинуть, если надо. но не сегодня. в инете не нашел этого журнала. Установок уже пруд пруди, методики описаны (см. выше), а вам всё примеров не хватает....!

Согласен С Ник_Ник, что все это астрология на сегодняшний день. Как-то попался автореферат канд.дис. на аналогичную тему. Там бросали на ригель груз 0,5 кг с высоты 0,5 м и измеряли собственные частоты здания!!! Вот.
Ну а если серьезно, то для измерения собственной частоты (первой) достаточно простого и очень дешевого прибора под названием камертон. При умелом соединении с пьезоэлементом можно добиться выдающихся результатов. Ну и интерпретировать их после визуального осмотра и обстукивания молотком Кашкарова (более дорогие применять нет смысла).

[Антон 1970]

Мысль то хорошая, и при дальнейшем исследовании найдёт применение.
Но не в строительстве... может "В мире неразрущающего контроля" за 4 квартал 2008 года что то есть
посмотрим