Ocena kondycji technicznej mostów murowanych. Badania i analiza

Przedmiotem niniejszej monografii jest metodyka doświadczalnej i analitycznej oceny kondycji technicznej konstrukcji murowanych mostów sklepionych (MMS). Zaprezentowane jest całościowe podejście do badania stanu i zachowania mechanicznego istniejących obiektów tego rodzaju w typowych okolicznościach znikomej wcześniejszej znajomości ich cech konstrukcyjnych, jak i niedostępności dokumentacji technicznej.

W pracy omówiony jest aktualny stan wiedzy z zakresu stosowanych, jak i potencjalnie użytecznych sposobów określania parametrów technicznych mostów murowanych oraz technologii monitorowania ich odpowiedzi na oddziaływania doraźne, a także wpływy reologiczne. Przedstawione są ponadto metody teoretycznego opisu i analizy zachowania rozpatrywanych konstrukcji, głównie z wykorzystaniem modeli metody elementów skończonych. Zwieńczeniem pracy jest kompleksowa adaptacyjna procedura oceny kondycji technicznej MMS, zawierająca gotowe strategie postępowania, dostosowane do spodziewanego efektu badań i dostępnych środków.

Publikacja adresowana jest przede wszystkim do osób bezpośrednio zajmujących się prowadzeniem prac inżyniersko-badawczych w zakresie oceny stanu technicznego, nośności czy trwałości MMS, nadzorujące utrzymanie i naprawy konstrukcji mostowych, jak również osoby kompleksowo zarządzające infrastrukturą mostową. W grupie odbiorców w przekonaniu autora mogą znaleźć się zarówno reprezentanci środowisk akademickich, prowadzący działalność badawczą czy dydaktyczną w dziedzinie inżynierii lądowej, budownictwa, architektury, jak i wszyscy praktycy, inżynierowie, urzędnicy i pasjonaci mający kontakt z rozpatrywanym rodzajem obiektów w pracy i życiu codziennym.

Spis treści

Wykaz oznaczeń i skrótów / 11

ROZDZIAŁ 1 WPROWADZENIE / 17
1.1. Przedmiot, cel i zakres pracy / 17
1.2. Podstawowe określenia zastosowane w monografii / 19

ROZDZIAŁ 2 STAN MUROWANYCH MOSTÓW SKLEPIONYCH W POLSCE I NA ŚWIECIE / 21
2.1. Informacje ogólne / 21
2.2. Stan techniczny mostów sklepionych i jego zmiany w czasie / 22
2.2.1. Stan techniczny MMS w Polsce / 22
2.2.2. Uszkodzenia / 22
2.2.3. System przeglądów MMS / 24
2.2.4. Prognoza dalszego funkcjonowania MMS / 24

ROZDZIAŁ 3 CHARAKTERYSTYKA TECHNICZNA / 27
3.1. Ogólna klasyfikacja MMS / 27
3.2. Podstawowe parametry techniczne MMS / 27
3.3. Parametry geometryczne / 28
3.3.1. Schemat statyczny / 30
3.3.2. Grubość sklepienia / 32
3.3.3. Ściany boczne / 35
3.3.4. Grubość przyczółka / 36
3.3.5. Kształt łuków / 38
3.3.6. Nadbudowa / 40
3.3.7. Rodzaje wiązania murowego sklepienia / 41
3.3.8. Inne parametry / 42
3.4. Parametry materiałowe / 43
3.4.1. Zestaw parametrów wiodących / 43
3.4.2. Materiał sklepienia / 44
3.4.3. Pozostałe parametry / 47

ROZDZIAŁ 4 SPOSOBY OKREŚLANIA PARAMETRÓW TECHNICZNYCH / 49
4.1. Metody badań / 49
4.2. Badania terenowe oparte na ocenie wizualnej / 50
4.2.1. Oględziny / 51
4.2.2. Bezpośrednie pomiary geometryczne / 52
4.2.3. Endoskopia / 52
4.2.4. Klasyczne badania geodezyjne / 53
4.2.5. Skaning przestrzenny / 53
4.3. Badania półniszczące / 54
4.3.1. Odkrywka z poziomu nawierzchni / 55
4.3.2. Sondowanie zasypki i nasypu / 55
4.3.3. Badania penetracyjne / 57
4.3.4. Badanie metodą pull-out / 58
4.3.5. Zastosowanie poduszek ciśnieniowych / 60
4.3.6. Zastosowanie siłownika hydraulicznego / 62
4.4. Badania nieniszczące / 63
4.4.1. Badania sklerometryczne / 64
4.4.2. Badanie georadarowe / 65
4.4.3. Termografia / 67
4.4.4. Badanie metodą akustyczną / 69
4.4.5. Badanie oporności elektrycznej / 71
4.5. Laboratoryjne badania wytrzymałości części murowanych / 75
4.5.1. Pobieranie próbek / 75
4.5.2. Badanie cegły / 77
4.5.3. Badanie kamienia / 79
4.5.4. Badanie zaprawy / 81
4.5.5. Badanie muru / 82
4.6. Laboratoryjne badania geotechniczne / 85
4.6.1. Badanie edometryczne gruntu / 85
4.6.2. Badanie jednoosiowego ściskania gruntu / 86
4.6.3. Badanie trójosiowego ściskania gruntu / 86
4.6.4. Badanie bezpośredniego ścinania gruntu / 88
4.6.5. Badanie ścinania na styku zasypki z murem / 89
4.7. Badania podstawowych właściwości fizycznych materiałów / 90
4.8. Badania empiryczno-symulacyjne / 90
4.8.1. Idea podejścia / 90
4.8.2. Badania statyczne / 91
4.8.3. Badania quasi-statyczne / 96
4.8.4. Badania dynamiczne / 101
4.9. Podsumowanie zakresu funkcjonalnego badań / 103

ROZDZIAŁ 5 BADANIA MONITORUJĄCE / 107
5.1. Idea monitoringu / 107
5.2. Ogólny podział metod badań monitorujących / 108
5.3. System przeglądów cyklicznych / 112
5.3.1. Podstawowe założenia / 112
5.3.2. Zastosowanie wskaźników zarysowania / 112
5.4. Obszary badań sensorycznych zachowania konstrukcji / 113
5.5. Charakterystyka pomiarowa w badaniach monitorujących / 127
5.6. Badania doraźne odpowiedzi konstrukcji na obciążenie / 129
5.7. Długoterminowy monitoring sensoryczny zachowania konstrukcji w czasie / 152

ROZDZIAŁ 6 MODELOWANIE NUMERYCZNE / 157
6.1. Klasyfikacja modeli i ich zakres przestrzenny / 157
6.2. Modele geometrii konstrukcji i ich zastosowanie / 159
6.3. Dyskretyzacja przestrzenna materiału murowego / 172
6.4. Stosowane modele materiałowe elementów murowanych / 179
6.5. Stosowane modele materiałowe zasypki / 186
6.6. Podstawowe parametry definiujące model numeryczny / 188
6.7. Kalibracja i walidacja modelu / 189

ROZDZIAŁ 7 KOMPLEKSOWA PROCEDURA OCENY KONDYCJI TECHNICZNEJ / 225
7.1. Strategie i zadania badawcze / 225
7.2. Wielopoziomowa adaptacyjna procedura oceny kondycji technicznej MMS / 227
7.3. Rodzaje analiz numerycznych / 231
7.4. Obszary oceny zachowania konstrukcji / 233
7.5. Stany graniczne nośności / 234
7.6. Nośność graniczna / 241
7.7. Stany graniczne użytkowalności / 246
7.8. Trwałość zmęczeniowa / 249
7.9. Odporność awaryjna / 250
7.10. Rodzaje oddziaływań / 255
7.11. Przykłady oceny kondycji technicznej / 258

ROZDZIAŁ 8 PODSUMOWANIE I WNIOSKI / 289

Abstract / 295
Podziękowania / 297
Bibliografia / 299

Informacje o bezpieczeństwie produktu Informacje o producencie