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

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

  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

Отримано достовірні залежності для визначення міцнісних характеристик за результатами випробування палею-зондом окремо для різних видів четвертинних грунтів (глин, суглинків, супісків, пісків). Виявлено, що найбільший вплив на достовірність отримання міцнісних характеристик мають розрахунковий опір під наконечником палі-зонда та глибина зондування. Встановлено залежності для визначення міцнісних характеристик лесових суглинків у водонасиченому стані за результатами їх випробування палею-зондом за умови звичайної вологості. Встановлено можливість поділу досліджуваних грунтів на піщані та глинисті залежно від показника розрахункового опору під наконечником палі-зонда. Розроблено рекомендації з практичного використання методу визначення міцнісних характеристик грунтів за результатами випробування палею-зондом.

  Скачати повний текст

Визначено оптимальні параметри армування одношарових та двошарових основ. Висвітлено залежність зменшення осадки та збільшення модуля деформації основи від раціонального підбору параметрів. Встановлено вплив армування на зміну деформування, зменшення вертикальних переміщень і концентрацію напружень у вертикальному напрямку. Доведено залежність опору висмикування арматурних елементів від глибини закладення і наявності зовнішнього навантаження. Отримано розрахункові залежності для визначення зусиль в арматурних елементах, їх подовжень, кількості, а також деформаційних характеристик армованого грунту на підставі рішень теорії пружності про напружений стан анізотропної, в механічному відношенні, напівплощини. Розроблено спосіб розрахунку осадок двошарових основ з врахуванням анізотропії армогрунту і параметрів армування. Наведено рекомендації щодо армування основ стрічкових фундаментів.

  Скачати повний текст

Вперше створено методику формування динамічних розрахункових моделей будівель і споруд, що експлуатуються в складних інженерно-геологічних умовах, з урахуванням нормативних вимог щодо міцності та комфортності. Вперше запропоновано динамічні розрахункові моделі взаємодії будівель з основами з урахуванням початкових деформацій будівель від нерівномірних осідань основ. Досліджено вплив динамічних характеристик на параметри напружено-деформованого стану розрахункових моделей несучих конструкцій будівель за динамічних дій у складних інженерно-геологічних умовах. Розроблено рекомендації зі складання розрахункових моделей для врахування динамічних дій під час реконструкції будівель, що експлуатуються, з урахуванням нормативних вимог до міцності та комфортності.

  Скачати повний текст

Удосконалено методи розрахунку, розроблено ефективні конструкції та способи влаштування основ і фундаментів, які забезпечують надійне зведення й експлуатацію будівель за особливих інженерно-геологічних умов - на грунтах, що набрякають, зокрема, на прикладі Судану. Встановлено нормативні значення характеристик міцності місцевих грунтів, що набрякають (expansive soil) залежно від їх фізичних властивостей та ступеня набрякання, які одержано методами математичної статистики з використанням кластерного, факторного та кореляційно-регресійного аналізу. Запропоновано спосіб зонування досліджуваної території й обгрунтовано можливість диференційного застосування нормативних характеристик грунтів. Одержано емпіричні вирази та побудовано графіки для визначення коефіцієнтів несучої здатності основ і поправочних коефіцієнтів, необхідних для проектування на грунтах, що набрякають. Побудовано аналогічні прийнятим у зарубіжній проектній практиці кореляційні залежності для проведеня оцінювальних розрахунків деформацій підйому фундаментів на грунтах, що набрякають, в Північній ель д'Жезірі. Узагальнено, систематизовано та проаналізовано дані інженерно-геологічних досліджень грунтів, що набрякають, які використовуються у реальному проектуванні будівель і споруд. Удосконалено методику розрахунку несучої здатності основ, в якій використано узагальнену формулу, що враховує шляхом введення емпіричних коефіцієнтів властивості грунтів, форму та глибину закладання фундаменту, а також кут нахилу вертикального навантаження від будівлі. Запропоновано методику обробки рентгенографічних досліджень мінерального складу грунтів. Розроблено конструктивні рішення фундаментів на грунтах, що набрякають.

  Скачати повний текст

Розроблено методику експериментального дослідження формування воронки осідання навколо твердих штампів різних видів, встановлено взаємний вплив близько розташованих моделей фундаментів. З'ясовано особливості утворення осадової воронки у різних щодо зв'язності грунтах для моделей різних видів фундаментів, що дозволило визначити їх взаємний вплив за умов пружного півпростору. Запропоновано методику розрахунку воронки осідання та взаємного впливу близько розташованих фундаментів різних видів на деформації їх основ за умов пружного напівпростору.

  Скачати повний текст

Удосконалено методи розрахунку основ існуючих будівель і споруд за умов щільної міської забудови. На базі ідеально пружно-пластичної моделі грунту за умов пласкої деформації з залученням методів скінченних елементів і початкових напружень визначено напружено деформований стан основ, зокрема нерівномірність додаткових осідань. Проведено математичне моделювання процесу функціонування основ фундаментів існуючих будівель і споруд за умов щільної забудови та виконано зіставлення одержаних результатів з даними натурних спостережень та розрахунками за існуючими нормами. Доведено достовірність та ефективність даного підходу для розрахунку деформації основ фундаментів будівель. Досліджено вплив таких чинників, як довжина консолей фундаментів нових будівель і наявність захисних споруд та їх основних параметрів (жорсткості, висоти, анкерування та лідирування) на додаткові осідання існуючих будівель. На підставі розрахункових досліджень показано ефективність конструктивних рішень основ за умов щільної міської забудови - влаштування консолей, захисних стін, пальових фундаментів. Розроблено методику розрахунку нерівномірності осідань основ стрічкових фундаментів існуючих будівель від впливу новобудов і доведено її достовірність для прогнозування появи ушкоджень у конструкціях існуючих будівель.

  Скачати повний текст

Розроблено методику визначення деформаційних характеристик глинистих і песових просадочних грунтів Дніпропетровської, Запорізької та Кіровоградської областей України, яка передбачає проведення лабораторних компресійних випробувань зразків за скороченою схемою. Доцільність використання методити встановлення Деформаційних характеристик Дисперсних грунтів (СККД) перевірено за допомогою зіставлення одержаних результатів з результатами інженерно-геологічних досліджень ДніпроДПНТРа для молокозаводу N3 у м.Дніпропетровськ. Порівняння умовних витрат на реалізацію програм інженерно-геологічних досліджень для даного заводу показало економію не менше 19 %, якщо випробування здійснювати за методикою СКДД. Запропоновано застосовувати методику для проведення розрахунків грунтових основ споруд III класу відповідальності.

  Скачати повний текст

Визначено параметри нової технології армування грунтів, запропоновано комплект обладнання для її запровадження. Наведено результати експериментальних і теоретичних досліджень напружено-деформованого стану системи "армована основа - фундаменти". Виконано їх аналіз і порівняння. На прикладах реального будівництва висвітлено хід проектування та виконання робіт з армування стінок глибоких котлованів і основ для фундаментів. Розроблено проект "Технічних умов будівництва основ, армованих грунтоцементними елементами, виготовленими за струминно-змішувальною методикою". Шляхом зіставлення кошторисів на виконання робіт за різними методиками обчислено економічний ефект від використання запропонованої методики закріплення грунтів.

  Скачати повний текст

Проведено числове моделювання напружено-деформованого стану закріпленого грунту методом скінченних елементів, результати якого узгоджуються з експериментальними даними. Вивчення покращання структурного зчеплення цементацією проведено на лабораторному та стендовому приладі шляхом проведення випробувань на одноплощинне зрушення закріплених зразків. Запропоновано методику визначення характеристик міцності закріпленого грунту, зокрема, структурного зчеплення. Досліджено водонепроникність та водостійкість грунтоцементу, доведено доцільність його застосування для протифільтраційних завіс.

  Скачати повний текст