Гордость нашего вуза – молодые учёные, чья исследовательская деятельность имеет высокую практическую ценность. Николай Козак, старший преподаватель кафедры автомобильных дорог, мостов и тоннелей, изучает надёжность конструкций пролётных строений мостов.
Исследования Николая Козака позволяют оптимизировать экономические издержки и повысить безопасность эксплуатации мостовой конструкции, определить её слабые и сильные места. Первые можно будет постараться усилить до необходимого уровня, вторые же, наоборот, уменьшить.
В аспирантуре Николай Козак занимался выносливостью элементов объединения плиты и балки в виде гибких штыревых упоров. Затем его заинтересовала роль этого фактора в обеспечении надёжности всей мостовой конструкции.
В прошлом году Николай Козак выиграл университетский грант, опубликовал две статьи: одну – в российском журнале «Транспортные сооружения», другую – в сборнике международного конгресса IABSE New Delhi 2024. В этих статьях он рассказал, что будет, если элементы объединения пролётного строения начнут выходить из строя. В данный момент к печати готовится статья о результатах численного эксперимента, в рамках которого моделировалось влияние накопления усталостных повреждений (повреждений, которые конструкция получает при воздействии на неё частых повторяющихся нагрузок) на величину индекса надёжности конструкции.
«Меня поддерживают сотрудники кафедры – Владимир Аполинарьевич Быстров, Антон Владимирович Сырков, Дмитрий Андреевич Ярошутин, а также коллеги из Университета Минью (Португалия), где я был на стажировке в 2021 году. По некоторым вопросам дискутируем с представителями мостовых кафедр других университетов».
Учёный выяснил, что величина накопленных усталостных повреждений влияет на индекс надёжности конструкции. Этот индекс не закреплён в российской нормативной базе, но, если взять за основу европейские стандарты, порог безопасности может быть превышен раньше положенного капитального ремонта.
«Проблема современных норм мостостроения в том, что в них не регламентирована необходимость учёта накопления усталостных повреждений. А объективно обосновать эту необходимость можно, лишь определив динамику снижения надёжности всей конструкции вследствие такого накопления», – говорит Николай Козак.
Пока все эксперименты численные. И очень ресурсозатратные: один вероятностный расчёт может занимать до недели, поэтому учёный использует параллельные вычисления на нескольких облачных серверах. Но в будущем хотел бы провести лабораторные испытания на масштабных моделях пролётных строений.
В ближайших планах Николая Козака – уточнить параметры расчётных моделей для определения индексов надёжности, а также создать вероятные модели транспортных нагрузок на мосты, поскольку даже в JCSS Probabilistic Model Code (международные нормы по построению вероятностных моделей строительных конструкций) этот вопрос до сих пор не освещён.
Текст: Татьяна Петрова
Фото: предоставлено Николаем Козаком