2809

АH70 (граница Украины – Донецк – Волгоград – Астрахань – Котяевка – Атырау – Бейнеу – Жатыбай (– Актау) – Бекдаш – Туркменбаши– Сердар – Гудуролум– Инче-Барун– Горган – Сари– Семнан – Дамгхан – Язд – Анар – Бендер-Аббас).

Основными преимуществами проекта «Западная Европа – Западный Китай», по сравнению с существующими альтернативными коридорами, является его протяженность и время нахождения в пути. Если при использовании морского коридора время нахождения в пути доходит до 45 суток, а по Транссибирской магистрали 14 суток, то по коридору «Западная Европа – Западный Китай» от порта Ляньюньган до границ с Европейскими государствами время в пути составит около 10 суток. Проект обеспечит грузоперевозки по трем основным направлениям: Китай – Казахстан, Китай – Центральная Азия, Китай – Казахстан – Россия – Западная Европа. Ориентировочная сумма инвестиций в развитие этого коридора – около 3 млрд долл. [1, 2].

Таким образом, развитие внешнеторговых взаимоотношений предполагает дальнейшее развитие международных транспортных коридоров и транспортных путей стран – членов ЕврАзЭС. Наиболее оптимальными транзитными маршрутами между Европой и Азией являются Транссибирская железнодорожная магистраль и Северный трансазиатский коридор, проходящий через Китай, Казахстан и европейскую часть России. Однако эти маршруты требуют больших инвестиций

имодернизации. Также, несмотря на длину, эти маршруты не являются оптимальными, так как слишком далеко заходят на север для оптимальной интеграции между странами Еврозоны, Центральной Азии и Азиат- ско-Тихоокеанского региона. Развивая свои транспортные системы, пути сообщения, государства – члены ЕврАзЭС интегрируются в мировую транспортную систему. Автомобильные и железнодорожные сообщения ЕврАзЭС должны, кроме всего прочего, обеспечивать внутренние потребности национальных экономик. При этом очевидным является согласование формирования национальной транспортно-логистической инфраструктуры с принципами формирования единого транспортного пространства. Участие РФ в международных транспортных проектах

ипрограммах ЕврАзЭС необходимо рассматривать с учетом внешнеполитических целей, интересов национальной экономики и обороноспособности.

381

Список литературы

1.Альметова З.В. Оптимизация параметров транзитных терминалов // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 1. – 240 с.

2.Альметова З.В. Повышение эффективности транзитных перевозок в межтерминальных сообщениях (на примере Челябинской об-

ласти): дис. ... канд. техн. наук: 05.22.01. – М., 2014. – 185 с.

3.Альметова З.В. Интеграция грузопотоков в транзитных транспортных узлах // Вестник Юж.-Урал. гос. ун-та. Сер.: Экономика

именеджмент. – 2012. – № 44 (303). – С. 180–182.

4.Альметова З.В., Ларин О.Н. Вопросы размещения транзитных терминалов в регионах // Транспорт: наука, техника, управление. – 2012. – № 11. – С. 45–46.

5.Ларин О.Н., Альметова З.В. Научные основы создания транзитных терминалов // Трансграничные транспортные коридоры «Восток – Запад»: вызовы для национальной экономики: сб. докл. / под ред. канд. геол.-минер. наук И.В. Прокофьева; Рос. ин-т стратег. исслед. –

М., 2015. – С. 150–155.

Об авторах

Альметова Злата Викторовна – кандидат технических наук,

доцент кафедры эксплуатации автомобильного транспорта, ЮжноУральский государственный университет (НИУ), e-mail: zlata.almetova@yandex.ru.

Галигузов Андрей Андреевич – студент кафедры эксплуата-

ции автомобильного транспорта, Южно-Уральский государственный университет (НИУ), e-mail: fyl1995@mail.ru.

Пряхин Дмитрий Сергеевич – студент кафедры эксплуатации автомобильного транспорта, Южно-Уральский государственный уни-

верситет (НИУ), e-mail: dimasei111@mail.ru.

382

УДК 69.001.5

Д.Н. Артеменко

МОСТЫ И ИСТОЧНИКИ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГИИ

Рассмотрено использование альтернативной энергии, создаваемой ветряными установками в конструкциях мостов. Особое внимание уделяется характеристикам ветрогенераторов, а также воздействию таких установок на мостовое сооружение. Представлены примеры и рисунки, доказывающие целесообразность строительства мостов с ветроустановками.

Ключевые слова: альтернативная энергия, ветрогенераторы, мосты.

D.N. Artemenko

BRIDGES AND SOURCES OF ALTERNATIVE ENERGY

The article deals with consideration of use of the alternative energy created by wind installations in designs of bridges. Much attention is given to characteristics of wind generators, and also impacts of such installations on a bridge construction. In this article are presented the examples and drawings proving expediency of construction of bridges with wind turbines.

Keywords: alternative energy, wind generators, bridges.

Ветрогенераторы могли бы быть привычным явлением по всему миру, но их расположение в открытых местностях или на горных хребтах является не всегда практичным выбором. Идея, как поместить ветряную турбину под мостом, была предложена недавно, но тут возникает вопрос, насколько это жизнеспособная альтернатива. Исследователи данного вопроса утверждают, что эта идея имеет право на реализацию. Так как тема об использовании энергии ветра с помощью генераторов в масштабных сооружениях на данный момент особенно актуальна, то необходимо узнать, возможно ли внутри конструкций больших мостов установить ветрогенераторы. Например, большое количество мостовых сооружений характеризуется крупными габаритами и располагается между склонами долин и над обширными реками. Для конструкций таких мостов свойственно наличие высоких опор,

383

и в большинстве случаев пространство между опорами остается неиспользованным, благодаря чему там свободно проходят воздушные массы (рис. 1). Если установить в этих местах подходящие ветряные турбины, то можно упростить и решить несколько задач, например, таких как:

1)получение источника энергии;

2)укрепление конструкции моста при помощи так называемых распорок;

3)снижение разрушительных воздействий воздушных масс на конструкцию мостового сооружения.

Рис. 1. Предполагаемая модель моста

Ветряные двигатели очень эффективны в производстве чистой возобновляемой энергии. Данное исследование было произведено с помощью физического и компьютерного моделирования. Наиболее важной в данной теме является необходимость установить, достаточен ли уровень ветра, проходящий между опорами моста, чтобы поместить ветряные турбины и создать энергию. Для того чтобы выяснить мощность воздушного потока, необходимо знать некоторые показатели, от которых зависит мощность ветрового генератора. Таковыми являются скорость ветра (V), зафиксированная как среднегодовая, также плотность воздуха (ρ) и ометаемая площадь (S), т.е. та, которая описывается лопастями несущего винта при их вращении. Существует формула, при помощи которой можно определить мощность воздушного потока (N):

N ρSV 3 /2.

384

Следующее, на что стоит обратить внимание при установке ветряных генераторов в мостах, – это существующие недостатки. Таковыми являются шум, инфразвук и самый нежелательный для любых мостов фактор – вибрации.

Что касается вибраций, то этот показатель имеет значение только в случае работы очень мощных ветрогенераторов. В настоящее время даже мощность не является проблемой для их устранения, так как хорошо отбалансированная ветровая турбина и подобранный оптимальный аэродинамический профиль не должны вызывать ощутимых воздействий на сооружение.

На тему шума и инфразвука, создаваемых ветряными двигателями, существует много мнений. Исходя из теоретических знаний, можно сказать, что возможны такие проблемы. Источником инфразвука являются вихри, образующиеся на концах лопастей генератора при их вращении. Однако современные конструкции ветрогенераторов производят таким образом, что при их работе не происходит значительного воздействия на окружающую среду.

При подборе необходимой ветряной установки немаловажной является ее мощность, которая в первую очередь зависит от диаметра ротора (рис. 2).

Рис. 2. Зависимость мощности от диаметра ротора

Возвращаясь к вопросу о целесообразности устройства ветряных двигателей на мостовых сооружениях, необходимо отметить, что в случае, если в выбранной местности среднегодовая скорость ветра от

385

4 м/с, то размещение ветрогенератора считается рациональным, и, начиная с 9 м/с, генератор работает с максимальным КПД (рис. 3).

Рис. 3. Зависимость мощности от скорости ветра

Для выбора конкретного типа ветрогенератора не всегда мощность является основным критерием: важно знать выработку генератора, т.е. количество создаваемой энергии генератором за определенный промежуток времени в заданных условиях местности.

В современном мире уже существуют примеры использования ветровых установок на крупных сооружениях. Одним из таких моделей может служить уже построенный всемирный торговый центр в Бахрейне. В данном сооружении опорами выступают две башни, соединенные за счет мостов, на которых расположены ветряные турбины с диаметром роторов 29 м (рис. 4).

Рис. 4. Всемирный торговый центр в Бахрейне

386

Таким образом, мост, в конструкции которого будет находиться один или несколько ветрогенераторов, сможет служить не только как сооружение, способствующее преодолению каких-либо препятствий, но и как источник возобновляемой энергии, способный превратить энергию ветра в электрическую, тем самым обеспечив нужные объекты электричеством.

Список литературы

1. Кашкаров А.П. Ветрогенераторы, солнечные батареи и другие полезные конструкции / под общ. ред. А.П. Кашкарова. – М.: ДМК Пресс, 2011. – 144 с.

2.Алхасов А.Б. Возобновляемая энергетика / под ред. В.Е. Фортова. – М.: Физматлит, 2010. – 255 с.

3.Фортов В.Е., Попель О.С. Энергетика в современном мире. – Долгопрудный: Интеллект, 2011. – 167 с.

Об авторе

Артеменко Диана Николаевна – студентка кафедры мостов и тоннелей, Белорусский национальный технический университет, e-mail: Dinozavrikkk@mail.ru.

387

УДК 624.02

И.Р. Асадуллин, Т.В. Дормидонтова

ВЛИЯНИЕ АСПЕКТОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ НА НАДЕЖНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ

ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ

В настоящее время большое количество научных работ посвящается вопросам обеспечения надежности работы сооружений. В работах подчеркивается важность осуществления контроля за состоянием эксплуатируемых объектов, регулярного обследования их технического состояния и обоснованного назначения геометрических параметров и режимов работы.

Безопасная эксплуатация строительных конструкций или сооружения в целом может быть оценена по многим критериям. Важнейшими из них являются огнестойкость, прочность и устойчивость строительных конструкций, экологическая чистота строительных материалов, неэкономические потери, оптимизация и др.

Ключевые слова: надежность, безопасность, эксплуатация, строительные конструкции, инженерные сооружения, срок службы.

I.R. Asadullin, T.V. Dormidontova

THE INFLUENCE OF ASPECTS

OF OPERATION RELIABILITY AND ENVIRONMENTAL SAFETY

OF ENGINEERING STRUCTURES

Currently a great number of scientific works dedicated to the issues of ensuring the reliability of structures. The work highlights the importance of monitoring the state operated facilities, regular inspection of their technical condition and informed of the purpose of geometrical parameters and modes of operation. Safe operation of building constructions or constructions in General can be evaluated by many criteria. The most important of them are: fire resistance, strength and resistance of building structures, environmental clean building materials, non-economic loss, optimization, and others.

Keywords: reliability, safety, operation, building construction, engineering structures, service life.

388

Всовременных условиях при эксплуатации инженерных сооружений необходимо иметь объективную информацию, отражающую изменения основных характеристик, влияющую на надежность объектов, с целью дальнейшей ее обработки и использования.

Численное значение надежности – один из аспектов безопасности строительных объектов, в том числе и экологической.

Вусловиях технического прогресса моральное устаревание строительных объектов происходит очень быстро.

Межремонтные сроки эксплуатации конструкций инженерных сооружений находятся в некоторой зависимости от срока эксплуатации объекта. Такая корреляция обусловлена здравым смыслом и экономически целесообразна. Например, объект, предназначенный для эксплуатации в течение 100 лет, практически всегда будет выполнен из долговечных материалов.

Срок эксплуатации объекта – это величина, имеющая директивную природу и зависящая от возможностей и компетенций заказчика.

Иную природу имеют сроки капитального ремонта строительных конструкций. Основное влияние на эти сроки оказывают физический и моральный износы.

Физический износ обусловлен материалом, из которого выполнена конструкция, а также условиями ее эксплуатации. Однако при неблагоприятных отклонениях в качестве конструкций, изменяющихся условиях эксплуатации техническое состояние конструкций, требующее его капитального ремонта, достигается в сроки, имеющие очень широкий диапазон. В этой связи предпочтение отдается межремонтным срокам эксплуатации конструкций, которые имеют существенные отличия.

Срок службы элементов строительных объектов является непрерывной случайной величиной, которая может принимать любые значения на временной оси, за начало отсчета которой принимается момент ввода элемента строительных объектов в эксплуатацию. Для удобства расчетов, связанных с планированием эксплуатационных процессов, указанные сроки выражаются в дискретных величинах, на временной оси они отмечаются конкретными точками, при этом значения сроков службы приобретают свойства прерывных случайных величин.

Рассмотрим прерывную случайную величину, определяющую

сроки службы ТХ с возможными значениями X1, X2, Х3, ..., Xn. При этом возможно каждое значение, но оно недостоверно, и величина ТХ может

389

принять любое из них с некоторой вероятностью Р. Таким образом, произойдет одно из несовместных событий, вся совокупность которых составляет полную группу:

i 1

Для количественной характеристики такого распределения воспользуемся функцией распределения (вероятностью того, что Tx при-

мет значение меньше заданного наперед конкретного значения):

где Tx – средний срок службы элемента; xi – конкретные значения сроков служба этого элемента; mi – число элементов, имеющих дан-

ный срок службы; m – общее число отказавших элементов, принятых для анализа среднего срока службы.

Приняв, что в формуле (5) mmi Pi , определим срок службы элемента:

i 1

390