Уперше запропоновано та створено у аспекті вирішення проблеми систем автоматичного програмного регулювання (САПР) нову універсальну, адекватну й ефективну математичну модель нелінійного деформування складних просторових систем споруд, базуючись на єдиному експоненціальному законі деформування матеріалів конструкцій і грунтів. Створено у складі сучасного програмного забезпечення САПР загальний автоматичний метод нелінійного розрахунку з використанням методу скінченних елементів, суперелементів і методу послідовного навантаження складних просторових систем споруд з урахуванням критеріальних параметрів, що повною мірою характеризують особливий стан та еволюцію статичного процесу у всьому діапазоні силових і деформаційних навантажень. На підставі результатів, одержаних завдяки здійсненню комплексу числових досліджень, виявлено суттєві ефекти з урахування фактора нелінійності взаємодії споруди та основи на якісні та кількісні оцінки параметрів, що дозволяє багаторазово знижувати напруження у системі та здійснювати прогноз стосовно змін структури статичних станів у всьому діапазоні навантажень. Установлено загальні закономірності розподілу напружень і деформацій у просторовій системі споруда - основа за різних комбінацій моделей і режимів навантажень, що дозволяє одержати оптимальні проектні рішення.

  Скачати повний текст

Уперше запропоновано метод автоматизованого прийняття рішення щодо кондиційності будівельної конструкції шляхом зіставлення натурних сигналограм хвильового процесу з еталонною моделлю. Розроблено зазначену модель, зокрема, побудовано обвідні відлуння, одержані числовим інтегруванням хвильового рівняння для стрижневої системи. Запропоновано інформаційне забезпечення щодо функціонування автоматизованої системи діагностики залізобетонних паль, яке дозволяє здійснювати експрес-контроль якості за польових умов. Уперше для неруйнівного контролю будівельних конструкцій запропоновано метод підсилення корисного луно-сигналу шляхом просторової фільтрації з використанням кількох вимірювальних каналів.

  Скачати повний текст

Визначено оптимальні місця розташування приладів контролю витрат і тиску бетонної суміші у процесі виготовлення буроін'єкційних паль (БІП). Розроблено нові датчики тиску з урахуванням агресивного та абразивного стану бетонної суміші, встановлено їх працездатність та надійність функціонування. Запропоновано математичні моделі дослідження процесів буріння та бетонування під час виготовлення БІП. Розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення даного процесу з урахуванням якісних показників БІП. Створено функціональну структуру автоматизованої системи контролю технологічних параметрів під час виготовлення БІП для бурового верстата з електроприводом механізмів. Запропоновано методику вибору технічних засобів автоматизованої системи контролю виготовлення БІП. Вперше застосовано методику багатофакторного планового експерименту для дослідження завадостійкості електронних пристроїв автоматизованої системи контролю до електромагнітних полів, що дозволило підвищити обсяг корисної інформації на базі варіювання всіх факторів.

  Скачати повний текст

Розроблено нові математичні моделі аналізу довговічності й оаптимального проектування плосконапружених конструкцій, які у процесі експлуатації знаходяться під дією навантажень і впливом різноманітних агресивних середовищ. Запропоновано узагальнену структуру системи обробки інформації з урахуванням особливостей експлуатації конструкцій. Розроблено модифікований чотирикутний скінченний елемент змінної товщини для розрахунку й оптимізації конструкцій з урахуванням впливу агресивних середовищ, застосування якого дозволяє підвищити точність розв'язків за одночасного зниження обсягу розрахунків. Розроблено алгоритми та методи розрахунку кородуючих опорних елементів плосконапружених пластин, які на стадії проектування враховують експлуатаційні характеристики. Це дозволяє забезпечити безперервну роботу конструкцій і призначити терміни виконання профілактичних і ремонтних робіт. З використанням розробленого програмного забезпечення виконано числові експерименти та детальний аналіз одержаних результатів. Установлено, що запропоновані математичні моделі й алгоритми ефективні для розрахунку й оптимального проектування конструкцій, які експлуатуються в агресивних середовищах.

  Скачати повний текст

Створено описову модель акустико-емісійного виявлення зародження та розвитку ранніх стадій руйнування бетону та залізобетону під впливом різних фізико-хімічних чинників і показано можливість їх оцінювання за параметрами сигналів акустичної емісії (АЕ), що дозволило побудувати логічно завершену схему закономірностей та послідовності впливу зазначених чинників на виникнення тріщиноподібних дефектів у бетоні та залізобетоні. Розкрито механізми їх подальшого розвитку, зокрема, під дією механічних факторів. Показано, що ці процеси взаємопов'язані з генеруваннями пружних хвиль АЕ. На підставі результатів математичного моделювання розподілу напружень на жорсткому включенні, розташованому у пружній цементній матриці, показано, що внаслідок відмінностей у їх жорсткості під дією зовнішнього навантаження відбувається утворення тріщин шляхом відшарування цементного каменя по поверхні включення. Проведено експериментальну перевірку одержаних результатів і показано, що інтенсивність утворення й еквівалентна площа таких дефектів залежать від орієнтації включення у цементній матриці та його форми. Це дало змогу виявити природу початку руйнування бетонних і залізобетонних композитних структур елементів будівельних конструкцій під час їх АЕ-діагностування. Завдяки експериментальним дослідженням одержано кількісні параметри сигналів АЕ за умов початкових стадій руйнування цементного каменю, відшарування гравійного чи щебеневого заповнювачів, а також арматури від бетонної матриці для найпоширеніших типів бетону та залізобетону за розробленими методиками. Установлено значення коефіцієнтів заникання пружних хвиль АЕ під час їх поширення у бетонах і залізобетонах різних типів. Це дозволило створити якісно нову методику АЕ-діагностування стану будівельних елементів конструкцій. Запропоновано теоретико-експериментальний метод, який дозволяє оцінити кількісні параметри сигналів АЕ під час моменту старту та субкритичного розвитку макротріщин у бетоні та залізобетоні на ранній стадії руйнування, що сприяє розвитку засад сучасної методології АЕ-діагностування. Запропоновано нові науково обгрунтовані алгоритми оптимізації встановлення п'єзоперетворювачів АЕ на об'єкті контролю, а також рекомендації щодо АЕ-діагностування великогабаритних елементів конструкцій з даних матеріалів.

  Скачати повний текст

Проведено теоретичні й експериментальні дослідження напружено-деформованого стану (НДС) та стійкості тонких поперечно гофрованих стінок згинальних елементів двотаврового перерізу за дії статичного навантаження. На підставі одержаних результатів уточнено методику розрахунку міцності та стійкості поперечно гофрованих стінок балок з різними формами та параметрами гофрів за статичного навантаження у пружній і пружно-пластичній стадіях роботи матеріалу. Визначено залежності параметрів гофрування на стійкість поперечно гофрованих стінок зварних двотаврових балок. Встановлено вплив початкових недосконалостей на НДС і стійкість поперечно гофрованих стінок балок. Наведено рекомендації щодо обмеження відхилень від заданої геометрії поперечно гофрованих стінок у процесі виготовлення.

  Скачати повний текст

За результатами математичного моделювання визначено раціональну конструктивну схему та геометричну форму опорної платформи безфундаментної башти-атракціону як конструкцію на флюгерах і жорсткому осерді. Виведено трансцендентне рівняння, що дозволяє визначити раціональний кут нахилу прямолінійних флюгерів опорної платформи башти-атракціону з використанням критерію мінімального діючого у небезпечних перерізах моменту. Одержано наближену математичну модель технологічного нелінійного навантаження, що діє на стовбур башти, яка дає змогу оцінити зусилля, що виникають у елементах башти внаслідок дії цього технологічного динамічного впливу. Розроблено нову оригінальну конструкцію вузлового з'єднання на втулці та запірному штифті. На базі теорії опори пружних матеріалів виведено геометричне співвідношення між елементами запропонованого з'єднання для раціонального конструювання.

  Скачати повний текст

Проаналізовано властивості глинистих грунтів, що набухають. Висвітлено методи розрахунку основ і будинків з урахуванням особливостей даних грунтів та умов експлуатації. Описано фізичні, фізико-хімічні та механічні властивості регіональних грунтів. Визначення НДС системи будинок - фундамент - основа з урахуванням впливу набухання грунту виконано для розрахунку схеми у вигляді балки на пружній основі, представлено моделлю Власова - Леонтьєва, що має властивості до набухання, для якої одержані системи диференціальних рівнянь та їх апроксімація методом кінцевих різниць для різних випадків розподілу жорсткості балки та вологості грунту та для схеми, в якій будинок представлений просторовою оболонкою, фундамент - системою перехресних балок, а основа - окремими елементами кінцевої жорсткості та моделлю Власова-Леонтьєва.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено конструкцію та досліджено за натурних умов комбіновану залізобетонну буронабивну палю в оболонці з грунтоцементу. Експериментально та теоретично доведено, що наявність оболонки не лише надійно захищає стінки свердловини від руйнування, але й суттєво збільшує опір палі на вертикальне та горизонтальне навантаження. Розроблено нову модель системи комбінована паля - навколишній грунт, досліджено методом скінченних елементів напружено-деформований стан системи й одержано кількісні дані про несучу здатність буронабивних паль з урахуванням грунтоцементної оболонки. Одержано нові експериментальні дані характеристик грунтоцементу та визначено залежності міцності грунтоцементу від літології грунтів, вмісту цементу, вмісту домішок, терміну й умов тужавіння. Розроблено методику розрахунку буронабивних паль з урахуванням грунтоцементної оболонки.

  Скачати повний текст

З'ясовано технологічні параметри, які впливають на показники стійкості армованих укосів та визначено найбільш значуші, а саме: довжину заведення армувального полотна за криву ковзання, величину вертикального кроку армування, тип армувального матеріалу, кількість армованих шарів. Установлено закономірності впливу технологічних параметрів на показники стійкості армованих укосів, виявлені за результатами аналізу експериментально-статистичних моделей. Установлено збільшення корисного навантаження за умов використання розробленої технології та забезпечення необхідних показників стійкості укосів з пісчаного грунту: в 1,08 - 1,94 рази за зміни довжини заведення армувального полотна за поверхню ковзання; у 1,005 - 1,92 рази - вертикального кроку армування; в 1,09 - 1,26 рази - типу геотекстиля. Виявлено оптимальне співвідношення досліджених технологічних факторів, що дозволяє одержати максимальне збільшення (2,49 рази) показника корисного навантаження, яке відповідає враті стійкості укосу.

  Скачати повний текст

Експериментально досліджено формування вирви осідання навколо жорстких штампів на шаруватих грунтах і на цій основі встановлено взаємний вплив фундаментів на деформації їх основ. Виявлено, що взаємовплив фундаментів залежить від текстурних особливостей їх основ, визначено особливості утворення вирви осідання в різних за зв'язністю грунтах і за умови шаруватої основи. Запропоновано методику розрахунку вирви осідання та взаємного впливу суміжних фундаментів на деформації їх основ. Встановлено закономірності формування вирви осідання і взаємного впливу фундаментів на осідання їх основ: якщо у верхній частині шаруватої основи залягає щільний грунт, то істотний взаємовплив спостерігається за умови відстані між штампами в 1,0 b, (b - ширина штампа); якщо верхній шар складений слабким грунтом у пластичному стані, взаємовплив істотний за умови відстані між штампами в (0,5 - 0,75) b.

  Скачати повний текст

Проведено експериментально-теоретичне дослідження формування воронки осідання навколо твердих штампів різної форми підошви за умов лінійно-деформівного шару. Встановлено взаємний вплив фундаментів на деформацію їх основ. Виявлено, що форма підошви жорсткого штампа (моделі фундаменту), вид грунту та товщина пружного шару впливають на формування та розміри воронки осідання.

  Скачати повний текст

Вивчено вплив динамічної взаємодії будівель і споруд з грунтовою основою на динамічні характеристики системи "споруда - фундамент - грунтова основа" (СФО). Досліджено динамічні характеристики жорстких масивних споруд АЕС та оцінку зміни сейсмічних навантажень на споруду, зумовленої ефектами взаємодії фундаментів з грунтовою основою. Використано експериментально-теоретичний підхід для вирішення мети досліджень, який містить багатоканальні виміри коливань споруд і визначення динамічних характеристик системи "споруда - фундамент - грунт" на базі аналітичного рішення за методом початкових параметрів у матричній формі. Для уточнення значень сейсмічних навантажень на систему СФО побудовано графіки регіональних коефіцієнтів динамічності для проммайданчиків АЕС України. Розроблено формули для визначення спектральних коефіцієнтів динамічності залежно від категорії грунтів основи за сейсмічними властивостями.

  Скачати повний текст

Сформульовано постановку задачі рівноваги важких штампів на неоднорідній пружнопластичній багатошаровій основі з включеннями та порожнинами. Сформульовано задачі дослідження та розроблено методологію одержання числового розв'язання сформульованих задач. Розв'язано та проаналізовано задачі про нерівномірні осідання та крени важких штампів. Запропоновано ряд рекомендацій зі зменшення ефектів крену штампів і розвитку зон пластичної деформації. Досліджено задачі з порожнинами, моделюючими траншею уздовж штампу, шахтну виробітку та виробітку під підземні комунікаційні споруди. Одержано висновки дозволили виробити рекомендації, завдяки яким можна знизити небажані ефекти.

  Скачати повний текст

Наведено результати експериментальних досліджень, випробувань великомасштабних моделей, числового й аналітичного аналізу напружено-деформованого стану масивно-плитних фундаментів з грунтовою основою. Розроблено ресурсоощадні методи розрахунку й проектування надійних фундаментів за різних навантажень, а також алгоритми та програми оптимального проектування фундаментів з динамічними та статичними навантаженнями на підставі теорії математичного програмування. Розглянуто деформації фундаментів за різних температур.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Висвітлено питання проблем захисту безкаркасних будинків, що експлуатуються за умов нерівномірних деформацій основи. Розроблено конструкції підсилення фундаментів безкаркасних будинків, сполучених з відмощенням, які реалізують принцип трансформації контактних тисків, що діють на підошву фундаменту. Запропоновано методику розв'язання контактної задачі для стрічкового фундаменту, що забезпечує взаємодію з основою, яка нерівномірно деформується, у разі виникнення в ній локальних зон зсувів. Наведено методики проектування конструкції підсилення стрічкового фундаменту, а також розрахунку фундаментів, підсилених розробленою конструкцією. Здійснено програмну реалізацію запропонованих методик.

  Скачати повний текст

Розроблено метод розрахунку фундаментальних плит з комплексним урахуванням нелінійно-напружених деформацій залізобетону й грунту за складного навантаження. В основу методу покладено вирішення контактного завдання за активного навантаження й пасивного розвантаження за відповідними нелінійними діаграмами для залізобетону й грунтової основи. Одержано нові залежності для визначення змінного коефіцієнта жорсткості й несучої здатності за розвантаження підроблюваного масиву, які враховують ступінь зниження характеристик ослабленої основи, що залежить від характеру й величини деформаційних впливів. Сформульовано основні принципи проектування плитних фундаментів на основі, що нерівномірно деформується, які засновано на розвитку теорії змінного коефіцієнта жорсткості основи, на використанні деформаційних критеріїв для оцінювання граничних станів першої групи і врахуванні складного характеру навантаження із застосуванням реальних траєкторій навантаження.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено метод визначення граничного стану бетонних і залізобетонних конструкцій та складних систем будівель і споруд за умов плоского напруженого стану. Запропоновано комплексний підхід, який поєднує застосування методів механіки руйнування (механіки тріщин), нормативні методи оцінки граничного стану залізобетонних елементів конструкцій та програмно-обчислювальні комплекси для оцінки граничного стану споруд складної форми, ослаблених тріщинами, вирізами або отворами. Проаналізовано фізико-механічні характеристики і критичні коефіцієнти інтенсивності напружень для бетону. Висвітлено алгоритм чисельно-аналітичного розв'язку для оцінки граничних станів залізобетонних елементів конструкцій, а також складних плоских і просторових конструкцій будівель. Наведено результати розв'язання ряду інженерних задач оцінки граничних станів панелі житлового будинку, балочного перекриття другого енергоблоку та деформованої (нахиленої) стіни по осі 50 об'єкта "Укриття" Чорнобильської АЕС.

  Скачати повний текст