Концепция живучести как фактор экологически рационального проектирования мостовых сооружений

В статье рассматривается проблема интеграции концепции живучести в методологию экологически рационального проектирования мостовых сооружений. Существующие подходы к устойчивому развитию в мостостроении фокусируются на экономических и экологических аспектах штатной эксплуатации, практически не учитывая риски запроектных воздействий и прогрессирующего разрушения. Аварии, даже локальные, могут свести на нет экологические преимущества проекта и потребовать колоссальных затрат на ликвидацию последствий.  
На основе обобщения работ А. В. Перельмутера, А. Г. Тамразяна и анализа статистики аварий мостов предложены количественные критерии оценки живучести. Коэффициент живучести Kжив определяется как отношение несущей способности поврежденной конструкции к расчетному усилию при отказе одного или нескольких элементов. Показатель экологического риска Rэк учитывает вероятность запроектного воздействия, условные вероятности повреждения и прогрессирующего разрушения, а также отношение стоимости ликвидации последствий к стоимости строительства. Представлен алгоритм проектирования мостовых сооружений с учетом требований живучести, включающий идентификацию уязвимых элементов, анализ сценариев локального отказа и проверку коэффициента живучести. Обоснованы зоны ответственности элементов: опорных частей, пилонов, вант, подвесок, пролетных строений. Рекомендуемые значения коэффициента живучести составляют от 1,0 для второстепенных элементов до 1,3 для пилонов. Рассмотрены две концепции «идеального» мостового сооружения, объединяющие долговечность, ремонтопригодность и живучесть. Обеспечение живучести является необходимым условием подлинной устойчивости транспортной инфраструктуры. Сделан вывод о необходимости учета сценариев запроектных воздействий при оценке жизненного цикла сооружений. Разработка численных методов реализации предложенных критериев и их верификация на конкретных типах мостовых конструкций составляют цель дальнейших исследований.

1. Venkateswaran Balaji. Sustainable practices in bridge construction // Journal of Sustainable Construction Materials and Technologies. 2021. Vol. 6, по. 1. Р. 24-28. DOI 10.29187/jscmt.2021.56.

2. A Review of Multi-Criteria decision-making methods applied to the sustainable bridge design/V. Penadés-Plà, T. Garcia-Segura, J. V. Martí, V. Yepes // Sustainability. 2016. Vol. 8, по. 1295. Р. 129–134 DOI 10.3390/su8121295.

3. Gaziulusoy A. I. A critical review of approaches available for design and innovation teams through the perspective of sustainability science and system innovation theories // Journal of Cleaner Production. 2015. Vol. 107. Р. 366-377. DOI 10.1016/j.jclepro.2015.01.012.

4. Овчинников И. Г., Овчинников И. И. Экологически рациональное проектирование мостовых сооруже ний как один из факторов устойчивого развития региона // Каспий в цифровую эпоху : сборник материалов Национальной научно-практической конференции. Астрахань : Астраханский университет, 2021. С. 587-592.

5. Мониторинг деформаций мостовых опор и проблемы экологически рационального проектирования мо- стовых сооружений / И. Г. Овчинников, И. И. Овчинников, А. К. Аншваев, И. Р. Гасанов // Транспорт. Транс- портные сооружения. Экология. 2022. No 3. С. 60-69. DOI 10.15593/24111678/2022.03.07.

6. Аварии и разрушения мостовых сооружений, анализ их причин. Часть 1 / И. Ю. Майстренко, И. И. Ов- чинников, И. Г. Овчинников, А. В. Кокодеев // Транспортные сооружения. 2017. Т. 4, No 4. URL: https://t-s.to-day/PDF/13ТЅ417.pdf (дата обращения: 05.04.2026). DOI 10.15862/13TS417.

7. Тамразян А. Г. Оценка риска и надежности несущих конструкций и ключевых элементов необходимое условие безопасности зданий и сооружений // Вестник ЦНИИСК имени В. А. Кучеренко. 2009. No 1. С. 160-171.

8. Liu Y., Han B., Ma X. Advances in progressive collapse of bridge structures // Pacific Science Review. 2011. Vol. 13, по. 3. Р. 173-181.

9. Перельмутер А. В. Прогрессирующее обрушение и методология проектирования конструкций (совер- шенствование нормативных документов) // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2004. No 6. C. 38.

10. Перельмутер А. В. О расчетах на прогрессирующее обрушение // Вестник МГСУ. 2008. No 1. С. 119–129.

11. Бреслер М. М., Косяк В. Н. Современные подходы при выборе систем защиты транспортных сооружений от воздействий, вызванных перемещениями, и обеспечение их долговечности // Наука и прогресс транспорта. Вестник Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта. 2010. No 33. С. 49-54.

12. Тамразян А. Г. Рекомендации к разработке требований к живучести зданий и сооружений // Вестник МГСУ. 2011. No 2-1. С. 77-83.

13. Тамразян А. Г. Концептуальные подходы к оценке живучести строительных конструкций, зданий и со- оружений // Железобетонные конструкции. 2023. Т. 3, No 3. С. 62-74.