32
ГКЗ 5-6 ' 2017
реакция на конструкцията – Ак , се разглежда като сума от две взаимно перпендикулярни компоненти (фиг.1): а1 - в посока на вятъра, която се формира от комбинацията на статичното натоварване, поривите на вятъра и бъфтинга, и втора компонента а2 - с посока, напречно на посоката на вятъра, в която се пораждат трептения от завихрянето на вятъра около съоръжението и възникналите подемни сили [5].
3. ИЗИСКВАНИЯ ЗА ТОЧНОСТ ПРИ ОПРЕДЕЛЯНЕ НА
ДИНАМИЧНИЯ КРЕН
Допустими (критични) стойности Δк за амплитудата Ак на динамичния крен са определени само за някои видове строителни конструкции, например за промишлени комини [1,9]. Съгласно [1], Δк е равна на 10% от диаметъра на коминната тръба, а съгласно руските норми [9], регламентиращи проектирането на комини от тухли, стоманобетон и метал, „хоризонталното преместване на върха на комина при нормативно ветрово натоварване не трябва да превишава 1/75 от неговата височина”. Тук хоризонталното преместване следва да се разбира като размах (удвоената амплитуда) на колебанията на върха. При височина на комина 100 м допустимата стойност на размаха съгласно [9] ще е 1.33 м, а на амплитудата Δк - 0.665 м.
В редица случаи, например изследване на динамичния крен при различни ветрови натоварвания (а не само при нормативно натоварване), вместо Δк се определя друга стойност Δк min << Δк, въз основа на която по формула (1) се определя допустимата грешка mкдоп за измерване на крена:
mкдоп = Δк min/2 (1)
За обекти за които няма регламентирани норми, допустимите стойности на динамичния крен или допустимите грешки за определянето му се определят от проектанта на съоръжението [3]. В редица случаи се приема mкдоп = 0.10м, т.е минималната амплитуда, която може надеждно да се регистрира (с доверителна вероятност 95%) е Δк min=0.20m.
4. ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ДИНАМИЧНИЯ КРЕН НА ВИСОКИ
СЪОРЪЖЕНИЯ ПО МАТЕРИАЛИ ОТ
ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЕ
4.1. Основна идея. Ред на работа
В общия случай, големината на вектора на динамичния крен Ak може да бъде определена чрез две негови взаимно перпендикулярни компоненти A1 и A2, измерени от две станции за видеонаблюдение S1 и S2 (фиг.1):
Ak2 = A12 + A22 . (2)
Компонентите A1 и A2 се определят в посоки, перпендикулярни на направленията на оптичните оси на видеокамерите, откъдето следва, че и те трябва да са взаимно перпендикулярни. Това трябва да се има предвид при избор на местата на станциите за наблюдение на изследвания обект.
Определянето на A1 или A2 от една станция за видеонаблюдение (S1 или S2) по предлагания метод се изразява в следното:
- подбор на подходяща част от наличен запис на колебанията на обекта, при приблизително една и съща скорост на вятъра, с времетраене не по-малко от 3-5 пъти периода на колебанието или повече. Скоростта и посоката на вятъра се вземат от записите на специални сензори - анемометри, инсталирани в близост до обекта или на самия обект, обикновено като част от апаратурата на метеорологична станция;
- въвеждане на избраната част от видеозаписа в специализиран софтуер за обработка на видеоизображения, например за обработка на видеоклипове (Adobe Premiere Pro CC* и др.), които дават възможност да се запишат всички кадри в секунда в отделни изображения;
- въвеждане на файловете с отделните кадри на различни нива в графична среда, например AutoCad, Adobe Photoshop (фиг.2);
Фиг.2. Кадри от видеозапис в среда на AutoCad
- визуален подбор на най-лявото, респективно най-дясното, изображение за всеки период на колебанията на изследвания обект, определящи размаха (удвоената амплитуда) на колебанието; определяне на периодите Ti на всяко едно колебание, като разлика между времената на най-левия (tл) и съответно най-десния кадър (t∂);
- определяне на хоризонталния мащаб 1/Мх на изображението на височината на наблюдавания хоризонт с използване на размери на линейни елементи от изследваната конструкция, например диаметър на коминна тръба или дължина на хоризонтален линеен елемент от корпуса на съоръжението, определени в посока перпендикулярна на оптичната ос на камерата, на височината на наблюдавания хоризонт (фиг. 3а, 3б):
Мх = L’/ l , (3)
където L’ е размерът на използвания конструктивен елемент, определен в посока перпендикулярна на оптичната ос на камерата, на височината на наблюдавания хоризонт („видимия“ от станцията размер), а l е дължината на изображението му, измерена в графична среда.
Фигура 3а илюстрира определяне на „видимия“ размер L' на конструктивен елемент от съоръжение с квадратно напречно сечение, който може да се определи по формулата: