pavelescu laurentiu - rezumat

18
UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE CONSTRUCȚII BUCUREȘTI Facultatea de Căi Ferate, Drumuri și Poduri Titularul prezentei teze de doctorat a beneficiat pe întreaga perioadă a studiilor universitare de doctorat de bursă atribuită prin proiectul strategic „Burse oferite doctoranzilor în Ingineria Mediului Construit”, beneficiar UTCB, cod POSDRU/107/1.5/S/76896, proiect derulat în cadrul Programului Operaţional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane, finanţat din Fondurile Structurale Europene, din Bugetul Naţional şi cofinanţat de către Universitatea Tehnică de Construcții București. TEZĂ DE DOCTORAT Rezumat Studiu privind implementarea unui sistem de management al podurilor în România Doctorand: MSc. Ing.dipl. Laurenţiu PAVELESCU Conducător științific: Prof. dr. ing. Nicolae POPA București 2013

Upload: phungnhi

Post on 31-Jan-2017

263 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Pavelescu Laurentiu - Rezumat

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE CONSTRUCȚII BUCUREȘTI

Facultatea de Căi Ferate, Drumuri și Poduri

Titularul prezentei teze de doctorat a beneficiat pe întreaga perioadă a studiilor universitare de doctorat de bursă atribuită prin proiectul strategic „Burse oferite doctoranzilor în Ingineria Mediului Construit”, beneficiar UTCB, cod POSDRU/107/1.5/S/76896, proiect derulat în cadrul Programului Operaţional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane, finanţat din Fondurile Structurale Europene, din Bugetul Naţional şi cofinanţat de către Universitatea Tehnică de Construcții București.

TEZĂ DE DOCTORAT

Rezumat

Studiu privind implementarea unui sistem de management al podurilor în România

Doctorand:

MSc. Ing.dipl. Laurenţiu PAVELESCU

Conducător științific:

Prof. dr. ing. Nicolae POPA

București 2013

Page 2: Pavelescu Laurentiu - Rezumat

Cuprins

I.   INTRODUCERE  ...................................................................................................................  3  

II.   SISTEMUL  DE  MANAGEMENT  AL  PODURILOR  (BMS)  .........................................................  4  

III.   ANALIZA  COMPARATIVĂ  A  BMS-­‐URILOR    DIN  ŢĂRILE  DEZVOLTATE  ...................................  6  

IV.   STUDIUL   METODELOR   DE   EVALUARE   A   STĂRII   TEHNICE   PENTRU   PODURI   ÎN  

EXPLOATARE  ...........................................................................................................................  7  

V.   DEGRADĂRILE  ȘI  INTERVENȚIILE  LA  PODURI  ......................................................................  9  

VI.   ARHITECTURA  UNUI  BMS  ROMÂNESC  –  CERINŢE  GENERALE,  SARCINI  ȘI  COMPONENTE  .  13  

VII.  CONCLUZII  ȘI  CONTRIBUȚII  ORIGINALE  ............................................................................  16  

REFERINŢE  BIBLIOGRAFICE  (SELECȚIE)  ...................................................................................  18  

Page 3: Pavelescu Laurentiu - Rezumat

Studiu privind implementarea unui sistem de management al podurilor în România - Capitolul I 3

Teză  de  doctorat  -­‐  MSc.  Ing.dipl.  Laurențiu  Pavelescu  

Universitatea  Tehnică  de  Construcții  București  -­‐  2013  

I. INTRODUCERE

Din multitudinea de materiale folosite pentru ridicarea structurilor de poduri, lemnul s-a dovedit cel mai sensibil în ceea ce priveşte durabilitatea; majoritatea podurilor din lemn au fost înlocuite cu structuri moderne din oţel, beton sau zidărie. Până la începutul anilor 1960, administratorii de poduri luau decizia construirii structurilor noi aproape exclusiv pe baza criterilul de cost iniţial, neţinându-se cont decât într-o măsură foarte mică de costul de exploatare pe parcursul exploatării podurilor. Iar acesta din urmă este influenţat de majoritatea factorilor responsabili pentru degradările întâlnite la poduri, cum ar fi utilizarea sării în condiţiile de trafic pe timp de iarnă. Referindu-ne în particular la degradările provocate structurilor de poduri din beton de sarea (clorura de sodiu) folosită pentru sporirea aderenţei autovehiculelor, acestea au fost profund înţelese foarte recent, în ultimii 20 de ani. Efecte de degradări similare sunt prezente şi la podurile din oţel unde apar coroziunea şi rugina, factori ce devin la rândul lor, cauzatori de alte degradări structurale.

Se prezintă în figurile I.2 - I.7 o serie de exemple cu poduri prăbușite ce au provocat pagube materiale și umane foarte mari. Aceste exemple reliefează încă o dată necesitatea unei atenții sporite din partea autorităților și a unor proceduri clare de urmărire a evoluției acestora în timp, în vederea împiedicării degradărilor și prezervării siguranței în exploatare.

Fig. I.2 - Podul istoric de cale ferată Kinzua State Park, Pennsylvania, SUA - prăbușit în anul 2003 (sursa: Wikipedia)

Fig. I.3 - Podul Kutai Kartanegara, Tenggarong, East Kalimantan, Indonezia - prăbușit în anul 2011, 20 de morți, 40 de răniți (sursa: Wikipedia)

Page 4: Pavelescu Laurentiu - Rezumat

Studiu privind implementarea unui sistem de management al podurilor în România - Capitolul II 4

Teză  de  doctorat  -­‐  MSc.  Ing.dipl.  Laurențiu  Pavelescu  

Universitatea  Tehnică  de  Construcții  București  -­‐  2013  

II. SISTEMUL DE MANAGEMENT AL PODURILOR (BMS)

În mod practic, managementul podurilor trebuie să poată coordona şi implementa sarcini precum:

ü Colectare şi inventariere de date; ü Inspecţii regulate; ü Evaluarea rezistenţei; ü Reparaţii, consolidare sau înlocuire; ü Prioritizare în alocarea de fonduri; ü Siguranţă.

Mecanismul prin care sarcini ca cele de mai sus sunt obţinute se numeşte Sistemul de

Management al Podurilor (sau, în terminologia internaţională, Bridge Management System – BMS), cu sarcina specifică de a asista managerii şi administratorii de poduri pentru:

a avea o viziune clară asupra stocului de poduri în vederea prioritizării acestora cu

privire la alocarea de fonduri în funcţie de importanţa lor și gradul de degradare (riscul în exploatare);

a înţelege necesităţile de întreţinere a unui pod anume şi de a putea lua o decizie cu privire la strategia optimă de intervenţie pentru maximizarea raportului cost/beneficiu;

a iniţia şi a controla acţiunea aleasă de mentenanţă; a evalua valoarea globală a podurilor în mod periodic din punctul de vedere al

indicatorilor de performanţă.

În mod natural, capacitatea de stocare a datelor, de interconectare şi de folosire a lor într-un timp mult mai scurt a impus sistemele BMS electronice în faţa celor bazate pe cartele. La baza funcţionării BMS-urilor electronice (computerizate) stă o bază de date obţinută din inspecţii periodice şi activităţi de mentenanţă curente, bază de date ce permite administratorului de poduri să fie permanent informat despre gradul de siguranţă şi funcţionalitate al podurilor şi să ia decizii privitoare la activităţile de intervenţie sau mentenanţă viitoare.

Page 5: Pavelescu Laurentiu - Rezumat

Studiu privind implementarea unui sistem de management al podurilor în România - Capitolul II 5

Teză  de  doctorat  -­‐  MSc.  Ing.dipl.  Laurențiu  Pavelescu  

Universitatea  Tehnică  de  Construcții  București  -­‐  2013  

Figura II.3 – Funcţii ale unui BMS

FUNCŢIILE UNUI SISTEM DE MANAGEMENT AL PODURILOR

dezvoltarea unui inventar cu stocul de poduri administrat

înregistrarea / predicţia stării tehnice a podurilor şi a elementelor structurale

componente

înregistrarea / predicţia capacităţii portante a podurilor evaluarea deteriorării structurilor

selectarea celei mai eficiente metode de mentenanţă

evaluarea comparativă a costurilor variantelor pentru lucrările de intervenţii

conceperea unor programe optimizate pentru mentenanţă

evaluarea implicaţiilor asupra traficului şi a siguranţei în exploatare atunci când se optează

pentru amânarea lucrărilor de mentenanţă / intervenţii

calculul costului total al unui pod (construire + mentenanţă)

evaluarea costurilor datorate închiderilor de trafic

planificarea şi coroborarea necesităţilor cu bugetele alocate

Page 6: Pavelescu Laurentiu - Rezumat

Studiu privind implementarea unui sistem de management al podurilor în România - Capitolul III 6

Teză  de  doctorat  -­‐  MSc.  Ing.dipl.  Laurențiu  Pavelescu  

Universitatea  Tehnică  de  Construcții  București  -­‐  2013  

III. ANALIZA COMPARATIVĂ A BMS-URILOR DIN ŢĂRILE DEZVOLTATE

Cu toate că multe administraţii au recurs la sisteme de management a podurilor potrivite necesităţilor şi nivelului lor de cunoaştere ştiinţifică, o aşezare în oglindă a acestora permite identificarea celor mai bune caracteristici şi a principalelor deficienţe ale fiecăruia din ele. O astfel de comparaţie permite identificarea celor mai bune direcţii de cercetare şi îmbunătăţire a lor sau, în cazul ţărilor precum România, implementarea unuia care să îmbine într-un mod optim calităţile sistemelor deja existente cu legislaţia tehnică în vigoare.

În acest capitol vom analiza cele mai eficiente sisteme de management ale podurilor din 15 ţări, care împreună administrează mai mult de 900000 de obiecte. Sistemele de management prezente în ţările prezentate mai jos sunt în număr total de 18, pentru Polonia, Canada şi Statele Unite ale Americii analizându-se câte două sisteme relevante. Informațiile din acest capitol sunt preluate din publicația The Iabmas Bridge Management Committee - “Overview Of Existing Bridge Management Systems”, anul 2010 [51].

Analiza urmăreşte principalele caracteristici și diferenţe la nivel general şi nu intră în detalierea fiecăruia în parte din punct de vedere procedural.

Se vor analiza date precum:

informaţii generale despre sistem;

informaţii IT (date despre sistemele informatice ce stau la baza BMS-urilor);

informaţii de inventar;

informaţii referitoare la inspecţii;

informaţii despre tehnicile şi metodele de intervenţii;

informaţii despre capacitatea sistemelor de predicţionare;

informaţii operaţionale (modul în care sunt introduse datele în sistem);

informaţii suplimentare (câmpuri libere pentru introducere datelor suplimentare, atunci când acest lucru este dorit de utilizator).

Page 7: Pavelescu Laurentiu - Rezumat

Studiu privind implementarea unui sistem de management al podurilor în România - Capitolul IV 7

Teză  de  doctorat  -­‐  MSc.  Ing.dipl.  Laurențiu  Pavelescu  

Universitatea  Tehnică  de  Construcții  București  -­‐  2013  

IV. STUDIUL METODELOR DE EVALUARE A STĂRII TEHNICE PENTRU PODURI ÎN EXPLOATARE

Un sistem de management al podurilor util, coerent și bine structurat porneşte de la o inspecţie riguroasă a elementelor podului și a acestuia din urmă, considerat ca un tot unitar. Exceptând datele iniţiale privitoare la elementele de construcţie puse în operă pe baza proiectului de execuţie, inspecţiile tehnice periodice sunt cele mai utile instrumente pe care inginerii le au la îndemână pentru a evalua deteriorarea structurală cauzată de factori multiplii, cum ar fi: creşterea traficului, îmbătrânirea materialelor, oboseala structurală, greşeli în proiectare, greşeli în execuţie, etc.

Ţinând seama de marea varietate structurală a podurilor, de la schema statică, la materialele de construcţie, se poate deduce şi complexitatea acestor analize care trebuie să furnizeze răspunsuri cât mai exacte privitoare deciziile cele mai adecvate pe care un administrator de parc de poduri trebuie să le pună în practică. În mod natural, un pod boltit construit din piatră se va comporta diferit în exploatare faţă de un pod metalic în soluţie grindă cu zăbrele iar degradările acestora vor fi cel puţin la fel de diferite.

Plecând de la limitările financiare pe care orice manager de parc de poduri le are, dar trebuind în acelaşi timp să menţină podurile pe care le are în administrare într-o stare de funcţionalitate şi siguranţă adecvate, s-au imaginat diverse metode de testare progresive, de la inspecţii pur vizuale până la cele mai detaliate analize asistate de programe informatice specifice şi analize de laborator, acestea din urmă fiind şi cele mai scumpe.

Evaluarea stării tehnice a podurilor poate surveni în urma a două tipuri de viziuni, şi anume:

Intervenție în caz de avarie; Inspecţii regulate.

Astfel, inspecţiile regulate aduc informaţii în legătură cu:

Starea tehnică a podurilor;

Nivelul de siguranţă şi de serviciu al podurilor;

Eventualele puncte critice ale structurii;

Metodele și strategiile de mentenanţă cele mai potrivite;

Efectele corespunzătoare variaţiei traficului;

Modul de comportament în exploatare a diverselor sisteme de reabilitare / consolidare / sporire a capacităţii portante;

Informaţii diverse utile cercetării.

Page 8: Pavelescu Laurentiu - Rezumat

Studiu privind implementarea unui sistem de management al podurilor în România - Capitolul IV 8

Teză  de  doctorat  -­‐  MSc.  Ing.dipl.  Laurențiu  Pavelescu  

Universitatea  Tehnică  de  Construcții  București  -­‐  2013  

După cum menţionam anterior, evaluarea stării tehnice prin inspecţii regulate permite unui administrator de parc de poduri să detecteze un posibil defect în stare incipientă, să investigheze cauzele apariţiei acestuia şi să ia cele mai eficiente măsuri din punct de vedere tehnico-economic în vederea prezervării sănătăţii structurale a unui pod aflat în exploatare. De asemenea, un alt factor important avut în vedere este continua evaluare a materialelor puse în operă şi a modului în care tehnicile de proiectare sunt conforme cu realitate.

Astfel de proceduri de evaluare au fost imaginate şi puse în practică în majoritatea ţărilor şi, deşi toate urmăresc în principiu furnizarea unor informaţii similare, diferă de la stat la stat atât prin format cât şi prin răspunsul final în ceea ce priveşte încadrarea podurilor în clase de stare tehnică. Tehnicile de evaluare a stării tehnice evoluează într-un mod unitar, în strânsă relaţie cu evoluţia normelor şi tehnologiilor avute la dispoziţie la un anumit moment. Tendinţa este, cel puţin la nivel european, de a crea un cadru unitar compatibil cu un viitor sistem integrat de management al podurilor.

În acest capitol se vor revizui principalele abordări ale ţărilor reprezentative din Europa privitoare la evaluarea stării tehnice şi clasificarea defectelor apărute la podurile aflate în exploatare.

Inspecțiile tehnice se recomandă a se face considerând următoare schemă funcțională:

Importanţa evaluării stării tehnice şi, pe cale de consecinţă, a lucrărilor de intervenţii bazate pe concluziile acesteia sunt relevate în schema de mai jos, în acord cu BRIME Final Report [35]:

Inspecție  

Evaluarea  stării  tehnice  

Monitorizare   Inspecții  detaliate  

Mentenanță  curentă  

Reparații,  reabilitări  

Evaluarea  capacității  portante  

Înlocuire   Modernizare  

Sprijiniri   Restricții  

Închidere  

Înlocuire  

Acțiuni  imediate  

Inspecții  detaliate  

Restricții  de  tonaj  

Sprijinire  temporară  

Închidere  temporară  

Page 9: Pavelescu Laurentiu - Rezumat

Studiu privind implementarea unui sistem de management al podurilor în România - Capitolul V 9

Teză  de  doctorat  -­‐  MSc.  Ing.dipl.  Laurențiu  Pavelescu  

Universitatea  Tehnică  de  Construcții  București  -­‐  2013  

V. DEGRADĂRILE ȘI INTERVENȚIILE LA PODURI

Datorită poziţionării lor pe reţeaua de infrastructură rutieră, podurile sunt în special vulnerabile la deteriorări și degradări constante şi importante, acestea fiind în general consecinţă a:

impactului mediului asupra podurilor (poluarea aerului, temperatură, condiţii de schimb continuu umed-uscat, utilizarea materialelor antiderapante şi a fondanţilor chimici în procesul de degivrare pe perioada iernii pentru prevenirea şi combaterea poleiului şi înzăpezirii drumurilor);

proceselor de îmbătrânire;

planificării defectuoase a operaţiilor de întreţinere;

lipsei fondurilor pentru o întreţinere continuă;

subestimării rolului unei întreţineri corespunzătoare şi la timp în trecut;

proiectării şi execuţiei defectuoase a podurilor;

creşterii volumului patrimoniului de poduri;

creşterii încărcărilor pe osie la drumuri.

Sistemul de gestiune a podurilor (Bridge Management System - BMS) joacă un rol vital în procesul de management al oricărei administraţii de drumuri și poduri şi poate asista, din punct de vedere tehnico-economic, factorii de decizie pentru alocarea optimă a resurselor pentru a proteja investiţiile existente, pentru a asigura şi întreţine mobilitatea şi siguranţa utilizatorilor.

Fig. V.1 – Dislocări Fig. V.2 – Fisuri şi crăpături

Page 10: Pavelescu Laurentiu - Rezumat

Studiu privind implementarea unui sistem de management al podurilor în România - Capitolul V 10

Teză  de  doctorat  -­‐  MSc.  Ing.dipl.  Laurențiu  Pavelescu  

Universitatea  Tehnică  de  Construcții  București  -­‐  2013  

Fig. V.3 – Coroziunea armăturilor Fig. V.4 – Fisuri şi crăpături

Un nou criteriu pentru deciziile de intervenții la poduri. Coeficientul global de cost al podurilor.

Se propune introducerea unui coeficient global de cost, CGC, cu următoarea expresie matematică:

CGC=Cc+Ci+Cm+Cn+Ca+Cu+Cd-Vr

CR = Cc +Ci +Cm +Cn +Ca +Cu +Cd

Cc +Ci +C*n +Ca +C

*u +C

*d

unde costurile Cn, Cu, respectiv Cd sunt diferite în cazul intervențiilor față de varianta “fără interveție”.

Cu cât CR este mai mic, cu atât este mai oportună investiția.

Se alege strategia k atât timp cât CRk = min CRi

O abordare economică a problemei intervenții la poduri. Parametrii de eficiență.

Într-o vizune teoretică, eficiența unei investiții la poduri se poate măsura cu următorul parametru de eficiență, ε:

ε =B

CGC +Vr=

BCc +Ci +Cm +Cn +Ca +Cu +Cd

Max(ε k ) atât timp cât Pa,kpod ≤ Padm,k

pod

Page 11: Pavelescu Laurentiu - Rezumat

Studiu privind implementarea unui sistem de management al podurilor în România - Capitolul V 11

Teză  de  doctorat  -­‐  MSc.  Ing.dipl.  Laurențiu  Pavelescu  

Universitatea  Tehnică  de  Construcții  București  -­‐  2013  

Pentru a putea aborda problema eficienței economice a unei investiții la poduri, trebuie identificat un parametru la care să se raporteze orice strategie de intervenție. Acesta se obține la momentul dării în exploatare a podului. și anume:

ε0 =B

Cc +Cd

În relația de mai sus, coeficientul ε0 este coeficientul de eficiență referențial care cuprinde parametrul de beneficiu, B, costul inițial al investiției, Cc, respectiv costurile diverse ce pot apărea pe perioada de referință pe care o considerăm de 1 an calendaristic.

Figura V.23 - Strategii de intervenții și parametrii de eficiență aferenți

Figura V.24 - Alegerea strategiei optime pe baza parametrului de eficiență

•  ε1  

Strategia  1  

•  εk  

Strategia  k  •  εn  

Strategia  n  

Max  εi  

εn  

εk   ε1  

Page 12: Pavelescu Laurentiu - Rezumat

Studiu privind implementarea unui sistem de management al podurilor în România - Capitolul V 12

Teză  de  doctorat  -­‐  MSc.  Ing.dipl.  Laurențiu  Pavelescu  

Universitatea  Tehnică  de  Construcții  București  -­‐  2013  

O nouă metodă de alocare eficientă a fondurilor pentru întreținerea unui parc de poduri pe baza optimizării cu restricții.

Se propune o soluție nouă bazată pe optimizarea cu legături (sau constrángeri) şi metoda matematică numită Metoda multiplicatorilor lui Lagrange. Această metodă se recomandă a se aplica pentru un parc de poduri relativ omogen, din punct de vedere al importanței și al costurilor.

Despre o nouă interpretare a criteriilor de performanță la poduri. Parametrii de performanță.

P(t) = Amax (t)− ( Istk (t)dt − Ist−min ⋅ t) =100t − Ist−mint + Ist−mint − Ist

k (t)dt0

t

∫0

t

∫ =100t − Istk (t)dt

0

t

Figura V.28 - Reprezentarea grafică a parametrului P(t)

Introducerea conceptului de lanţuri Markov şi a indicilor de stare tehnică și de siguranţă totală, respectiv a factorilor de ponderare

Se propune introducerea unor factori de ponderare, FP, a importanţei grupelor mai sus

menţionate în cadrul siguranţei globale a unui pod.

Fiecare element din cadrul unei grupe i este caracterizat de )(tICT ji iar penru podul în

ansamblul său se propune introducerea indicelui de siguranţă totală, IST, ţinând cont de factorii de ponderare şi care se poate scrie ca:

∑∑=

i

iji

FP

FPtICTIST )(

Page 13: Pavelescu Laurentiu - Rezumat

Studiu privind implementarea unui sistem de management al podurilor în România - Capitolul VI 13

Teză  de  doctorat  -­‐  MSc.  Ing.dipl.  Laurențiu  Pavelescu  

Universitatea  Tehnică  de  Construcții  București  -­‐  2013  

VI. ARHITECTURA UNUI BMS ROMÂNESC – CERINŢE GENERALE, SARCINI ȘI COMPONENTE

Cadrul general şi funcţiile necesare unui BMS románesc

În conformitate cu concluziile BRIME (Comisia Europeană, DG VII, Programul Cadru 4 [35]), un sistem de management al podurilor trebuie să fie capabil să răspundă la o multitudine de obiective și trebuie să fie construit într-o manieră modulară ce include, cel puțin, următoarele module:

1. Inventarul stocului;

2. Cunoașterea stării tehnice a podului în ansamblu, respectiv a elementelor componente și variația acesteia cu trecerea timpului;

3. Evaluarea riscurilor suportate de utilizatori (inclusiv evaluarea capacităţii portante a structurii);

4. Managementul restricții de exploatare și de rutare a convoaielor excepționale;

5. Evaluarea costurilor implicate de strategiile diferite de întreținere;

6. Prognoza deteriorarea stării tehnice și costurile de întreținere aferente diferitelor strategii;

7. Importanța socio-economică a podului (evaluarea costurilor indirecte);

8. Optimizare în funcție de constrângerile bugetare;

9. Stabilirea priorităților de întreținere;

10. Monitorizarea bugetară pe termen scurt și pe termen lung.

Cerinţe și sarcini generale pentru BMS

Sistemul BMS trebuie dezvoltat într-o tehnologie de tip GIS (Geographic Information System) care trebuie să îndeplinească cel puţin urmatoarele cerinţe:

a) Să permită vizualizarea geografică a obiectivelor:

b) Să permită vizualizarea detaliilor alfanumerice asociate obiectivelor:

c) Să furnizeze un mecanism de căutare şi filtrare flexibil:

d) Să permită asocierea de documente şi fotografii obiectivelor

Page 14: Pavelescu Laurentiu - Rezumat

Studiu privind implementarea unui sistem de management al podurilor în România - Capitolul VI 14

Teză  de  doctorat  -­‐  MSc.  Ing.dipl.  Laurențiu  Pavelescu  

Universitatea  Tehnică  de  Construcții  București  -­‐  2013  

e) Harta geografică folosită în aplicaţie trebuie să îndeplinească urmatoarele condiţii

Aplicaţia software trebuie să întrunească următoarele condiţii minime:

a. să fie o structură de baza de date dedicată problematicii gestiunii şi prezentării datelor referitoare la podurile de pe întreaga reţea rutieră administrată de C.N.A.D.N.R.;

b. să poată fi calibrată în conformitate cu reglementările tehnice romaneşti în vigoare;

c. să fie capabilă să importe atât datele existente în baza de inspecţii cât şi datele rezultate în urma măsurătorilor efectuate cu echipamentele din dotarea CESTRIN:

d. să permită accesul diferenţiat la baza de date după anumiţi parametri, astfel încât fiecare DRDP să aibă posibilitatea să acceseze numai drumurile care se află în administrarea sa;

e. să pună la dispoziţia administratorului un ansamblu de funcţii cu privire la gestionarea şi prezentarea datelor: stocare, import/export, interogare, afişare cartografică a rezultatelor, etc.;

f. să fie cu dublă referenţiere sincronizată (lineară şi geografică);

g. să aibă integrate module de reprezentare geografică şi sub forma de schemă itinerar;

h. să conţină un modul pentru o gamă largă de procedee statistice (medie, mediană, minim/maxim, etc.);

i. să fie o soluţie software de larga răspândire, dovedită a gestiona cantităţi mari de date în regim concurent (multiutilizator), şi cu un sistem de calitate de securitate a accesului;

j. să conţină două componente principale:

Software-ul de gestiune a podurilor trebuie să includă minim următoarele 4 macro-module:

Figura VI.4 - Module software

Inventar  

Investigare  

Decizie  

Geospațial  

Page 15: Pavelescu Laurentiu - Rezumat

Studiu privind implementarea unui sistem de management al podurilor în România - Capitolul VI 15

Teză  de  doctorat  -­‐  MSc.  Ing.dipl.  Laurențiu  Pavelescu  

Universitatea  Tehnică  de  Construcții  București  -­‐  2013  

Concluzii despre necesitatea introducerii unui BMS în România

Tabel VI.3 - O privire comparativă a modulelor BMS necesare/implementate în România

Macro-module Module

Sisteme BMS compatibile

BRIME

Sistem implementat în România

Observații referitoare la România

Inventar Inventarul stocului Există Există parțial*

Inventarul trebuie completat și informatizat.

Investigare

Cunoașterea stării tehnice a podului în ansamblu, respectiv a elementelor componente și variația acesteia cu trecerea timpului

Există Există parțial*

Nu există algoritmi de evaluare a variației în timp a stării tehnice a podurilor.

Evaluarea riscurilor suportate de utilizatori (inclusiv evaluarea capacităţii portante a structurii);

Există Există parțial*

Nu există mecanisme de modelare și evaluare a capacității portante a structurilor cu degradări.

Decizie

Managementul restricțiilor de exploatare și de rutare a convoaielor excepționale

Există Nu există*

Deși în urma degradărilor severe, există conceptul instituirii restricțiilor de tonaj, nu avem implementat un sistem integrat de management pentru rute alternative.

Evaluarea costurilor implicate de strategiile diferite de întreținere

Există Nu există

Prognoza deteriorării stării tehnice și costurile de întreținere aferente diferitelor strategii

Există parțial Nu există

Importanța socio-economică a podului (evaluarea costurilor indirecte)

Există parțial Nu există*

Există o evaluare a importanței podului (categoria de importanță), dar nu există metode de evaluare a costurilor indirecte.

Optimizare în funcție de constrângerile bugetare Există Nu există

Stabilirea priorităților de întreținere Există Nu există

Monitorizarea bugetară pe termen scurt și pe termen lung

Există Nu există

Geospațial Hărți GIS Există parțial Nu există

Page 16: Pavelescu Laurentiu - Rezumat

Studiu privind implementarea unui sistem de management al podurilor în România - Capitolul VII 16

Teză  de  doctorat  -­‐  MSc.  Ing.dipl.  Laurențiu  Pavelescu  

Universitatea  Tehnică  de  Construcții  București  -­‐  2013  

VII. CONCLUZII ȘI CONTRIBUȚII ORIGINALE

BMS-urile sunt în esenţă, mijloace de utilizare eficientă a informaţiilor adunate în timp despre structurile de poduri în aşa fel încât să fie prezervată “sănatatea structurală” a lor în coroborare cu liniile directoare şi constrângerile bugetare.

Este important de reţinut că, indiferent de avansul tehnologic şi capacităţile unui astfel de sistem, raţionamentul ingineresc rămâne factorul decizional ultim atunci când acţiuni precum cele de întreţinere, reparare, consolidare sau demolare se impun.

În această lucrare s-au prezentat concis principalele direcții pe care administrațiile de poduri din lume le urmăresc prin sistemele de management implementate, metodologiile de abordare a conceptului de stare tehnică a podurilor în exploatare, degradările și strategiile de intervenții la poduri, precum și explicitarea sarcinilor și componentelor necesare a unui proiect de sistem de management al podurilor românesc.

Contribuții personale

Această lucrare de cercetare prezintă sub o formă unitară principalele informații cuprinse în cadrul sistemelor de management ale podurilor moderne implementate astăzi în țările dezvoltate economic ale Europei, precum și in Statele Unite ale Americii, Canada, Japonia și Australia.

Linia directoare a lucrării o constituie raportul final al Comisiei Europene - BRIME din anul 2001, precum și lucrările altor specialiști prezentate în notele bibliografice, autorul încercând pe de o parte să sintetizeze cele mai importante informații din lucrările științifice publicate iar pe de altă parte să adapteze concluziile obținute la legislația și specificul românesc.

Ca și contribuții personale, se pot enumera:

1) Prezentarea și explicitarea sintetică a principalelor module care trebuie să fie cuprinse în cadrul viitorului sistem de management al podurilor din România.

2) Analiza comparativă a principalelor sisteme BMS din lume, în vederea identificării celor mai importante avantaje și dezavantaje din punctul de vedere al arhitecturii și modului de realizare a acestora.

3) Propunerea de introducere a duratei de viață tehnice și a duratei de viață funcționale pentru podurile în exploatare, precum și recomandarea de realizare a studiului de oportunitate pentru poduri noi atunci când vârsta podului depășește viața funcțională.

4) Reactualizarea listei lucrărilor de intervenție la poduri și prețurile unitare aferente.

Evitarea accidentelor şi alocarea cât mai eficientă a fondurilor disponibile

Page 17: Pavelescu Laurentiu - Rezumat

Studiu privind implementarea unui sistem de management al podurilor în România - Capitolul VII 17

Teză  de  doctorat  -­‐  MSc.  Ing.dipl.  Laurențiu  Pavelescu  

Universitatea  Tehnică  de  Construcții  București  -­‐  2013  

5) Introducerea coeficientului global de cost și a mecanismului de analiză comparativă a diverselor soluții de intervenție la poduri pe baza coeficientului relativ.

6) Introducerea parametrilor de eficiență și a mecanismului de analiză a celei mai bune strategii de intervenții pe baza acestuia.

7) Propunerea unei noi variante de alocare eficientă a fondurilor bazată pe optimizarea cu legături (sau constrángeri).

8) Introducerea unui nou criteriu de performață la poduri pe baza parametrului temporal de performanță.

9) Propunerea de introducere a indicilor de condiție tehnică, de siguranță totală, respectiv a factorilor de ponderare și corelarea acestora cu indicele de stare tehnică dat în legislația românească.

10) Prezentarea concisă a liniilor directoare pentru realizarea unui soft ce va sta la baza sistemului de management al podurilor în România, explicitarea cerințelor generale, a sarcinilor și a componentelor acestuia.

Direcții de cercetare viitoare

Direcțiile de cercetare viitoare trebuie să cuprindă următoarele:

Studierea coroborării sistemului de management al podurilor (Bridge Management System) cu sistemul de management al drumurilor (Pavement Management System);

Rafinarea coeficienților empirici care apar în formulele din cadrul BMS și calibrarea acestora pe baza comparării rezultatelor obținute cu datele reale, a experienței acumulate și a simulărilor numerice;

Abordarea și includerea în BMS a conceptelor de modelare structurală cu degradări;

Studierea mecanismelor de degradare și modelarea matematică a acestora în vederea includerii lor în algoritmii componenți BMS;

Optimizarea strategiilor de intervenții la poduri cu ajutorul soft-urilor specializate;

Studierea funcțiilor matematice ce definesc costurile implicate în expresia matematică a indicelui global de cost;

Cercetarea valorilor probabilităților de tranziție din cadrul lanțurilor Markov și realizarea unei baze de date în acest sens;

Implementarea efectivă a unui soft BMS în cadrul administrației din România și ajustarea acestuia.

Page 18: Pavelescu Laurentiu - Rezumat

Studiu privind implementarea unui sistem de management al podurilor în România - Referințe bibliografice 18

Teză  de  doctorat  -­‐  MSc.  Ing.dipl.  Laurențiu  Pavelescu  

Universitatea  Tehnică  de  Construcții  București  -­‐  2013  

REFERINŢE BIBLIOGRAFICE (SELECȚIE)

1. Bailey, S. F. – Basic principles and load models for the structural safety evaluation of existing road bridges,1996. Thesis submitted to the Ecole Polytechnique Federal de Lausanne

2. Blakelock, R., Day, W., & Chadwick, R. - Bridge condition index. The management of highway structures. Highways Agency, 1998.

3. Blockley, D. – Engineering Safety, London: McGraw-Hill, 1992

4. Hambly, E. C. and Hambly E. A. – Risk evaluation and realism, Proc. Inst. Civil Engineers, Civil Engineering 1, 1994

5. Moga, P., Guțiu Ș., Suciu, M. - Lucrări de artă. Poduri. Ed.a-II-a. Editura UT Press Cluj-Napoca, 2009

6. Moses, F. and Verma, D. – Load Carrying Evaluation of Existing Bridges, Final Report, 1990

7. Pavelescu, L. - The General Architecture of a European Bridge Management System. The International Conference on INnovation and Collaboration in Engineering Research, first edition, INCER, București, 2012

8. Petroski, H. - Engineers of dreams. New York: Allfred A. Knopf, 1995

9. Raina, V. K. - Concrete Bridges: Inspection, Repair, Strengthening, Testing, Load Capacity Evaluation, McGraww-Hill Publishing Company Ltd., 1996

10. Ryall, M. J. - Bridge Management, 2nd Edition, 2010

11. Ryall, M. J., et al. - Manual of bridge engineering, 2000

12. Wasiutynski, Z. - “Analysis of the Ecomonical Efficiency in Bridge Engineering”, 1964

13. *** AND 514/2000 - Regulament privind efectuarea recepţiilor lucrărilor de întreţinere şi reparaţii curente la drumurile publice

14. *** AND 554/2002 - Normativ privind administrarea, exploatarea, întreţinerea şi repararea drumurilor publice

15. *** Arches, Assessment and Rehabilitation of Central European Highway Structures, Recommendation on Systematic Decision Making Processes Associated with Maintenance and Reconstruction of Bridges, Deliverable D09 (ARCHES-02-DE09), August 2009

16. *** BRIME Report. BRIME: BRIdge Management în Europe, Final report, 2001, European Commission DG VII, 4th Framework Programme

17. *** Catalog de lucrări de întreținere, reparare și consolidare a podurilor și stabilirea costurilor reale reprezentate în dolari. CESTRIN, București, 2001

===///===