В Университете Минью (Гимарайнш, Португалия) 8–10 мая состоялся 20-й международный вероятностный воркшоп (IPW-2024), в котором принял участие старший преподаватель кафедры автомобильных дорог, мостов и тоннелей СПбГАСУ, к. т. н. Николай Козак. Он представил результаты своих недавних исследований в области численной оценки надёжности пролётных строений мостов с учётом накопления усталостных повреждений в элементах объединения плиты и балки.

Работа по этой теме была начата Николаем Козаком в 2021 г. во время аспирантской стажировки в Университете Минью, а затем продолжена в 2023 г. при поддержке СПбГАСУ в рамках конкурса грантов на выполнение НИР научно-педагогическими работниками.

• Всего в рамках конференции прозвучало 50 докладов и лекций от участников из 17 стран. Больше всего участников было из принимающей страны – Португалии, также значительные представительства имели Италия и Германия. Мы попросили учёного рассказать об участии в конференции и его работе.

– Отличительная особенность воркшопа – это включение в программу «ключевых лекций» на базовые фундаментальные темы от признанных экспертов области. Так было и на IPW-2024: помимо стандартных сессий докладов, на которых участники делились результатами своих исследований, состоялись четыре «ключевых лекции» от признанных профессоров. С учётом того, что на конференции было много молодых исследователей (магистров, аспирантов, постдокторантов), это было очень полезно. Также важна обратная связь – профессора имели возможность обсудить доклады молодых исследователей, дать свои рекомендации и напутствия, – рассказал Николай Козак.

– Что такое вероятностные методы?

– Речь идёт о методах и инструментах, позволяющих численно оценивать надёжность конструкции с учётом всех изначальных неизвестностей. Например, если мы знаем закон распределения возможных величин нагрузки на балку и закон распределения возможного сопротивления материала, то можно численно оценить вероятность разрушения конструкции, равную, допустим, 1%. Но, конечно, вопрос подбора адекватных моделей распределения нагрузок и сопротивлений очень сложен – это и было одной из тем обсуждений на воркшопе. Для строительных конструкций, где вероятности отказов малы, также важен вопрос и непосредственно расчётов, поскольку наиболее простой метод (симуляция Монте-Карло) требует очень большого числа вычислений и потому неэффективен.

– Насколько значимо это направление исследований?

– Использование вероятностных методов обеспечивает более гибкий подход к определению коэффициентов надёжности при расчёте конструкций, что, в свою очередь, позволяет повысить эффективность использования материалов и одновременно быть более уверенными в надёжности проектируемых конструкций. Несмотря на значительные разработки в данной области советских исследователей (Н. С. Стрелецкий, А. Р. Ржаницын), которые, в общем-то, предопределили все используемые современные методы, в нашей стране данные инструменты не получили значительного распространения в инженерной среде. Хотя на деле их потенциал очень велик! Моя диссертационная работа была посвящена смежной теме выносливости конструкций, и теперь, в её развитие, я работают над применением вероятностных методов для решения задач по учёту усталости строительных конструкций.