Материал: Мониторинг и прогнозирование работоспособности жестких аэродромных покрытий. Шашков И.Г., Попов А.Н

Таблица 6 Категории эксплуатационно-технического состояния элемента покрытия

Данная методика реализована в прикладной программе «Расчет надежности», разработанной с использованием визуальной, объектно-ориентированной среды

Microsoft Excel на языке программирования Using Visual Basic for Applications 5.

С целью оперативной оценки эксплуатационной долговечности аэродромного покрытия разработаны номограммы (пример представлен на рис. 6), позволяющие определить допустимое количество приложений эксплуатационных нагрузок до капитального ремонта покрытия в зависимости от фактического значения надежности, определенного в ходе обследования для всех групп участков покрытия.

Допустимое количество взлетно-посадочных операций определяем через эквивалентное покрытие путем уточнения типа ВС и конструкции покрытия. Исходя из допустимого количества взлетно-посадочных операций и интенсивности полетов воздушных судов, используя формулу (5), определяется эксплуатационная долговечность покрытия.

Результаты сравнительной оценки эксплуатационно-технического состояния аэродромного покрытия ИВПП действующими методами и альтернативной методикой, приведены в табл. 7.

1 – III группа эксплуатации ВС, покрытие из плит ПАГ, основание с KS≤1200 МН/м3; IV группа эксплуатации ВС, покрытие из плит ПАГ, основание с KS≤1200 МН/м3;

2 – II группа эксплуатации ВС, покрытие из плит ПАГ, основание с KS≤1200 МН/м3; III группа эксплуатации ВС, покрытие из плит ПАГ, основание с 1200<KS<2100 МН/м3; IV группа эксплуатации ВС, покрытие из плит ПАГ, основание с

1200<KS<2100 МН/м3; III

группа эксплуатации ВС, цементобетон, основание с

KS≤1200 МН/м3;

3 – I группа эксплуатации ВС, покрытие из плит ПАГ, основание с KS≤1200 МН/м3; 4 – II группа эксплуатации ВС, покрытие из плит ПАГ, основание с 1200<KS<2100 МН/м3; III группа эксплуатации ВС, покрытие из плит ПАГ, основание с KS≥3500 МН/м3; III группа эксплуатации ВС, цементобетон,

основание с 1200<KS<2100 МН/м3;

5 – I группа эксплуатации ВС, покрытие из плит ПАГ, основание с 1200<KS<2100 МН/м3; IV группа эксплуатации ВС, покрытие из плит

ПАГ, основание с KS≥3500 МН/м3;

6 – II группа эксплуатации ВС, покрытие из плит ПАГ, основание с KS≥3500 МН/м3; III группа эксплуатации ВС, цементобетон, основание с KS≥3500 МН/м3; IV группа эксплуатации ВС, цементобетон, основание с KS≤1200 МН/м3;

7 – I группа эксплуатации ВС, покрытие из плит ПАГ, основание с KS≥3500 МН/м3; IV группа эксплуатации ВС, цементобетон, основание с 1200<KS<2100МН/м3;

18 – IV группа эксплуатации ВС, цементобетон, основание с KS≥3500 МН/м3

Рис. 6. Номограммы определения количества приложения эксплуатационных нагрузок до наступления предельного состояния покрытия для групп участков В

Сравнительный анализ показывает, что вывод о состоянии покрытия по предлагаемой методике в целом хорошо согласуется с результатами существующих методик оценки эксплуатационно-технического покрытия жестких аэродромных покрытий. Отличительной особенностью методики по показателю надежность является дифференцированная оценка по участкам и определение

остаточного ресурса аэродромного покрытия.

ВЫВОДЫ

1.С использованием метода экспертных оценок определен перечень повреждений, достаточных для оценки эксплуатационно-технического состояния покрытия и впервые установлены значения коэффициентов весомости указанных повреждений по степени влияния на безопасность полетов. Использование полученных коэффициентов позволяет оценить и спрогнозировать эксплуатационнотехническое состояние жестких покрытий аэродромов.

2.Впервые предложена система мониторинга жестких аэродромных покрытий, отличающаяся от известных тем, что используется при оценке эксплуа- тационно-технического состояния определенный в ходе экспертного опроса перечень повреждений, достаточный для определения надежности покрытия.

3.Для прогнозирования срока службы аэродромного покрытия впервые введен новый показатель надежности – эксплуатационная долговечность, характеризующий свойство покрытия сохранять работоспособность до граничного состояния, удовлетворяющего требованиям по несущей способности, но не обеспечивающего безопасность полетов. Введение такого показателя позволяет объективно оценить срок службы покрытия до капитального ремонта.

4.По результатам численного эксперимента впервые получены пороговые значения надежности аэродромного покрытия для различных периодов накопления повреждений в зависимости от интенсивности эксплуатации покрытия воздушными судами, а также значения надежности, определяющие работоспособность аэродромного покрытия для различных групп эксплуатации ВС.

5.Разработана прогностическая модель разрушения жестких аэродромных покрытий под воздействием эксплуатационных нагрузок, базирующаяся на их стохастической природе, впервые позволяющая определить количество поврежденных плит под воздействием эксплуатационных нагрузок.

Основные результаты исследований отражены в следующих работах:

Публикации в изданиях, входящих в Перечень ВАК

1. Шашков, И.Г. Совершенствование методов прогнозирования работоспособности аэродромных покрытий / А.Н. Попов, А.В. Кочетков, И.Г. Шашков // Строительные материалы. – 2009. – № 1 1 . – С. 69 - 72.

2.Шашков, И.Г. Совершенствование методики оценки технического состояния бетонных аэродромных покрытий на основе вероятностностатистического прогноза / А.Н. Попов, Д.Е. Барабаш, И.Г. Шашков // Строительные материалы. – 2010. – № 5. - С. 2 - 5.

3.Шашков, И.Г. Методика оценки технического состояния жестких аэродромных покрытий с позиции теории риска / А.Н. Попов, И.Г. Шашков // Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура. – 2011. –

№2. – С.90 - 101.

4.Шашков, И.Г. Прогностическая модель разрушения жестких аэродромных покрытий под воздействием эксплуатационных нагрузок / А.Н. Попов, И.Г. Шашков // Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура. – 2012. – № 2. – С.116 - 127.

Публикации в других изданиях

5.Шашков, И.Г. Моделирование динамики развития и накопления повреждений аэродромных покрытий на основе теории надежности / А.Н. Попов, И.Г. Шашков, А.Н. Скляров, Е.В. Печкуров // Сборник научно-методических материалов Всероссийской НПК № 33, часть 3, ВАИУ, 2009. – С. 200 - 205.

6.Shashkov. Assessment of the operational life of concrete airfield pavements on the basis of reliability theory / Yu.Borisov, A.Popov, I.Shashkov // Scientific Isra- el-Technological Advantages. – 2010. – № 2. – S. 134 - 138.

7.Шашков, И.Г. Оценка эксплуатационной долговечности бетонных аэродромных покрытий на основе теории надежности / Ю.М. Борисов, А.Н. Попов, И.Г. Шашков // Достижения и проблемы материаловедения и модернизации строительной индустрии. – Казань: Материалы XV академических чтений РААСН Международной научно-технической конференции,

2010. – Т. 2. – С. 9 - 14.

8.Шашков, И.Г. Методика оценки технического состояния аэродромных

покрытий на основе математического аппарата теории надежности / А.Н. Попов, И.Г. Шашков, Е.В. Печкуров // Современные методы подготовки специалистов и совершенствование наземного обеспечения авиации: межвузовский сборник научно-методических трудов – Воронеж: ВАИУ, 2010.

–Ч. 3. – С. 200 - 206.

9.Шашков, И.Г. Основные факторы, влияющие на состояние жестких аэродромных покрытий / А.Н. Попов, И.Г. Шашков // Современные методы подготовки специалистов и совершенствование наземного обеспечения авиации: межвузовский сборник научно-методических трудов – Воронеж: ВАИУ,

2010. – Ч. 3 – С. 186 - 189.

10.Шашков, И.Г. Методы оперативной оценки технического состояния аэродромных покрытий / А.Н. Попов, И.Г. Шашков // Деп. в ЦВНИ МО РФ, инв. № В7186. Серия Б. Выпуск № 91. - М.: ЦВНИ МО РФ, 2010. – 10 с.

11.Шашков, И.Г. Теоретическая оценка параметров эксплуатационной долговечности покрытий аэродромов / А.Н. Попов, И.Г. Шашков // Деп. в ЦВНИ МО РФ, инв. № В7187. Серия Б. Выпуск № 91. – М.: ЦВНИ МО РФ,

2010. – 10 с.

12.Шашков, И.Г. Сравнительный анализ методов оценки эксплуатаци- онно-технического состояния аэродромного покрытия на примере аэродрома «Курск» / А.Н. Попов, И.Г. Шашков, Е.В. Печкуров // Современные методы подготовки специалистов и совершенствование наземного обеспечения авиации: межвузовский сборник научно-методических трудов – Воронеж: ВАИУ, 2011. – Ч. 3. – С. 195 - 202.

13.Шашков, И.Г. Методика оценки технического состояния жестких аэродромных покрытий с позиции теории риска / А.Н. Попов, И.Г. Шашков // Инновационные материалы и технологии: сб. докл. Междунар. науч.-практ. конф., Белгород, 11 – 12 окт., 2011г. / Белгор. гос. технол. ун-т. – Белгород: Изд-во БГТУ, 2011. – Ч. 2. – С. 68 - 74.

14.Шашков, И.Г. Методика оценки технического состояния жестких аэродромных покрытий с позиции теории риска / А.Н. Попов, И.Г. Шашков,

А.Н. Масалыкин, Д.А. Рыжков // Сборник статей по материалам докладов XXII научно-практической конференции ВАИУ «Перспектива-2012»: Инженерноаэродромное обеспечение – Воронеж: ВАИУ, 2012. – С. 169 - 173.

Шашков Игорь Геннадиевич

МОНИТОРИНГ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЖЕСТКИХ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учѐной степени кандидата технических наук

Подписано в печать 4.12.2012. Формат 60х84 1/16. Бумага писчая. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 120 экз. Заказ №

Отпечатано: отдел оперативной полиграфии Издательства учебной литературы и учебно-методических пособий

Воронежского государственного архитектурно-строительного университета 394006 г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84