Компьютерные модели для мониторинга состояния зданий и сооружений
При создании и эксплуатации технически сложных, уникальных механических систем часто ставится задача контроля их свойств, которые формируются на этапе проектирования. Особенной актуальностью обладает задача идентификации жесткостных и инерционных параметров элементов пространственных комбинированных расчетных схем, которые могут с достаточной подробностью описывать современные системы несущих конструкций зданий (сооружений).
Актуальность проблемы идентификации параметров механических систем подтверждают передовые тенденции развития математического моделирования в машиностроении. Для целей оценки состояния и предотвращения аварий предусматривается использование цифровых двойников – математически формализованных цифровых аналогов физических устройств (Digital Twin, DT) и производственных систем (Smart Factory). Одна из целей применения DT – эксплуатация объекта по фактическому состоянию, для чего необходима идентификация параметров искомого состояния.
Под идентификацией свойств и параметров, определяющих состояние несущих конструкций (в контексте мониторинга) понимают параметрическую идентификацию математических моделей несущих конструкций на основе результатов измерений.
НОЦ КМ предлагает проведение следующих работ:
- Формулировка задач комплексного наукоемкого расчетно-теоретического обоснования напряженно-деформированного состояния, прочности, устойчивости, надежности и безопасности строительных объектов (уникальных зданий и сооружений) в рамках мониторинга состояния системы «основание – несущие конструкции».
- Построение и верификация параметризуемых и адаптируемых математических и компьютерных моделей строительных объектов на значимых стадиях строительства и эксплуатации.
- Разработка, исследование, развитие и верификация численных методов как основы и составной части систем мониторинга системы «основание – несущие конструкции» строительных объектов.
- Адаптация разработанных математических моделей, численных методов на модельных и реальных объектах, в том числе с выявленными (по результатам обследований) отступлениями от проектных решений и гипотетическими дефектами.
- Разработка предложений по использованию результатов НИР при разработке нормативных, технических и методических документов.