Дисертація присвячена вирішенню актуальної проблеми створення технологічних, екологічно безпечних складів на основі доступних місцевих компонентів для ремонту залізобетонних і, зокрема, мостових конструкцій. Створення складів базується на використанні портландцементу, поширених низькомодульних пісків і комплексної домішки, компоненти якої дозволяють різноманітними засобами проводити відновлення захисного шару бетону й арматури залізобетонних конструкцій без припинення руху транспорту. Встановлено механізми дії окремих компонентів і комплексної домішки в цілому на підвищення адгезії до поверхні, що ремонтується. Доведено позитивний вплив комплексної домішки на фізико-механічні та експлуатаційні властивості дрібнозернистих бетонів у відновлених захисних шарах мостових залізобетонних конструкцій. Досягнуто ідентичність деформативних властивостей відновленого захисного шару із дрібнозернистого бетону з комплексною домішкою з бетоном і сталевою арматурою мостових залізобетонних конструкцій.

Наведено способи захисту конструкцій і споруд на залізничному транспорті від несилових руйнуючих дій - корозії, зволоження, низьких температур, а також відновлення експлуатаційних властивостей матеріалів і конструкцій, пошкоджених цими діями спільно з силовими навантаженнями. Значну увагу приділено будівельним матеріалам, якими здійснюється ремонт. Надано критичну оцінку існуючим для вказаних цілей матеріалам і способам захисту конструкцій, запропоовано досвід використання нових матеріалів, особливо, вітчизняних недефіцитних і нецінних.

Задачу просторового розрахунку перехресно-ребристих залізобетонних конструкцій з урахуванням фізичної нелінійності зведено до розв'язку дискретно-континуальної системи просторової конструкції у деформованому стані за допомогою системи рівнянь матричної алгебри, яка складається з рівнянь статистики та нерозривності деформацій, виведених відповідно до рівності вертикальних вузлових переміщень і рівнянь п'яти моментів, записаних для кожного вузлового перерізу конструкції. Проведено теоретичні дослідження роботи прольотних будов залізобетонних конструкцій з урахуванням фізичної нелінійності та наявності локальних дефектів. На базі програмного забезпечення враховано наявність локальних дефектів в елементах просторової конструкції та кількісно визначено їх вплив на несучу здатність системи. Розроблено методику, алгоритм і програму розрахунку напружено-деформованого стану залізобетонних балок у деформованому стані в передбаченні наявності фіктивних шарнірів у перерізах балки на основі рівнянь статики та нерозривності деформацій з урахуванням фізико-механічної геометричної нелінійності та за наявності існучого прогину.

Наведено загальні відомості про стан існуючих мостів, ідентифіковано типи конструкцій автодорожніх мостів малих та середніх прогонів. Проаналізовано та класифіковано дефекти мостів, розкрито причини їх виникнення. Описано сучасні способи ремонту та реконструкції мостів, методологію визначення режимів експлуатації на підставі даних натурних обстежень. Розглянуто проблеми пропуску великовагових транспортних засобів. Викладено методику визначення вантажопідйомності з урахуванням дефектів, реальних характеристик матеріалів та армування.

Приведены общие сведения о состоянии существующих мостов, идентифицированы типы конструкций автодорожных мостов малых и средних прогонов. Проанализированы и классифицированы дефекты мостов, раскрыты причины их возникновения. Описаны современные способы ремонта и реконструкции мостов, методология определения режимов эксплуатации на основе данных натурных обследований. Рассмотрены проблемы пропуска тяжеловесных транспортных средств. Изложена методика определения грузоподъемности с учетом дефектов, реальных характеристик материалов и армирования.

Експериментально досліджено залізобетонні великорозмірні моделі бездіафрагмових прольотних будов, розширених приставними елементами і ребристою накладною плитою, у пружній стадії роботи перерізів. Розглянуто залізобетонну натурну діафрагмову прольотну будову до та після розширення ребристою накладною плитою у пружній стадії роботи перерізів. Визначено згинальні моменти та жорсткості у перерізах зазначених будов на базі отриманих експериментальних даних на стадії експлуатаційних навантажень. Запропоновано моделі методу скінченних елементів (МСЕ) для просторового розрахунку прольотних будов. Встановлено достовірність розрахунків за даними моделями МСЕ. Розроблено алгоритм просторового розрахунку у фізично-нелінійній постановці задачі з урахуванням реальної жорсткості перерізів. Наведено інженерну методику з метою визначення зусиль в існуючих і розширених залізобетонних балкових прольотних будовах з урахуванням пружно-пластичної стадії роботи залізобетонних перерізів.

Висвітлено проблеми забезпечення довговічності автодорожніх мостів, розширених накладною плитою. Проаналізовано вплив поздовжніх напружень на міцність діючих магістральних трубопроводів. Подано аналітичну оцінку корозійної деградації бетону в кислотному середовищі з урахуванням мінімальної руйнівної концентрації агресивної речовини. Визначено напружений стан балкових залізобетонних конструкцій на стадії експлуатації методами механіки руйнування. Досліджено нестаціонарні процеси дифузії водню поблизу вершини тріщини у полі неоднорідних механічних напружень.

Висвітлено експериментальні та теоретичні дослідження з актуальної проблеми діагностики, довговічності та реконструкції мостів і будівельних конструкцій із застосуванням сучасних технологій та матеріалів. Детально розглянуто питання вимірювання напружень, деформацій, визначення характеристик міцності та тріщиностійкості будівельних матеріалів і елементів будівельних конструкцій та мостів, їх довговічності та залишкового ресурсу.

Проаналізовано досвід використання космічної зйомки (дистанційного зондування) Землі у наукових дослідженнях з метою удосконалення гідрологічних розвідувань під час проектування мостових переходів. Висвітлено особливості теоретичних досліджень щодо застосування космічних зйомок у гідрологічних розвідуваннях під час проектування мостових переходів, прогнозування стоку повені гірських рік методом дистанційного зондування поверхні Землі, установлення меж підтоплення. Розроблено теоретичні засади застосування аерометодів у гідрологічних розвідуваннях. Наведено результати вивчення руслового процесу за допомогою аерометодів. Досліджено кінематику потоку на річках методами фотограмметрії. Визначено витрату води на річках за матеріалами аерофотознімання. Розкрито теоретичні основи застосування аерометодів під час обстеження та реконструкції мостових переходів.

Наведено результати експериментальних досліджень прогинів плит, підсилених сталефібробетоном. Проведено розрахунок підсилення залізобетонних конструкцій та мостів зі зміною статичної схеми, а також розрахунок напружено-деформованого стану анізотропного бруса з циліндричною порожниною в разі поздовжнього зсуву. Запропоновано методику просторового розрахунку існуючих прольотних будов залізобетонних мостів; методику розрахунку складів пропарених бетонів. Визначено параметри напружено-деформованого стану залізобетонних конструкцій шляхом місцевого розвантаження поверхневої ділянки бетону. Проаналізовано вплив чотирикомпонентного полімервмісного модифікатора на кінетику початкового твердіння цементно-піщаних сумішей. Досліджено розподіл термомеханічних напружень у циліндричних панелях під час їх індукційного нагрівання.

Разработаны порошковые проволоки для наплавки под флюсом рабочих поверхностей катков и плит однокатковых опорных частей (ОКОЧ) мостов слоем высокопрочной стали марки 30Х13МН, стойкой против атмосферной коррозии. Технология изготовления ОКОЧ с применением наплавки позволяет повысить их долговечность в три раза и уравнять ее со сроком службы моста. Промышленное производство ОКОЧ организовано на предприятиях ИЭС им. Е.О. Патона.

Досліджено напружено-деформований стан залізобетонних прогонових будов автодорожніх мостів, що реконструюються, закономірності поперечного розподілу тимчасового рухомого навантаження між елементами прогонових будов, розроблено на даній основі інженерний апарат просторового розрахунку на тимчасове рухоме навантаження. Запропоновано нові моделі дискретно-континуального методу. Узагальнено дискретні моделі, відомі раніше, призначені для просторового розрахунку бездіафрагмових прогонових будов автодорожніх мостів. Моделі мають достатню для практичних цілей точність за малою кількістю невідомих і високою швидкістю алгоритмів. Розроблено методику та програмне забезпечення, що дозволяють виконувати розрахунки прогонових будов автодорожніх мостів на дію тимчасового рухомого навантаження. Моделі та програми застосовано для розрахунку широкого класу промислових та цивільних споруд. Отримано нові наукові результати стосовно закономірностей поперечного розподілу тимчасового рухомого навантаження в ребристих бездіафрагмових і діафрагмових прогонових будовах і впливу накладної плити на їх несучу здатність.

Індекс рубрикатора НБУВ: О112.2

Рубрики:

Мости. Мостобудування

Шифр НБУВ: Ж69861 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проаналізовано стан існуючих мостів, проведено ідентифікацію типів конструкцій автодорожних мостів малих і середніх прогонів. Запропоновано класифікацію дефектів мостів, визначено причини їх виникнення. Наведено методологію визначення режимів експлуатації на підставі даних наступних обстежень. Висвітлено проблеми пропуску великовагових транспортних засобів. Розкрито суть поняття реконструкції, наведено критерії доцільності реконструкції залізобетонних мостів.

Проанализировано состояние существующих мостов, проведена идентификация типов конструкций автодорожных мостов малых и средних перегонов. Предложена классификация дефектов мостов, определены причины их возникновения. Приведена методология определения режимов эксплуатации на основе данных предыдущих обследований. Освещены проблемы пропускной способности крупнотоннажных транспортных средств. Раскрыта сущность понятия реконструкции, приведены критерии целесообразности реконструкции железобетонных мостов.

Досліджено карбамідні полімеррозчини для відновлення та захисту бетону транспортних споруд у зоні змінного рівня води. Проаналізовано процеси порушення цілісності бетону та матеріалів для його відновлення. Розкрито закономірності структуроутворення полімеррозчинів. Оптимізовано реологічні та міцнісні властивості карбамідних полімеррозчинів. Описано фізичні, експлуатаційні та деформівні властивості карбамідних полімеррозчинів, необхідні для ремонту транспортних споруд у зоні змінного рівня води. Розглянуто зміни міцнісних і адгезійних характеристик полімеррозчинів за різних умов експлуатації, а також їх хімічну та біологічну стійкість. Рекомендовано рецептури полімеррозчинів на основі смоли КФ-МТ-15 для відновлення бетону в зоні змінного рівня води. Розроблено основні положення технології проведення ремонтно-відновлювальних робіт способом торкретування. Наведено техніко-економічне обгрунтування застосування полімеррозчинів.

Описано основні типи збудованих на мережі автодоріг України залізобетонних мостів малих і середніх прольотів. Розглянуто методичні та організаційні питання їх обстеження. Запропоновано методики оцінки їх експлуатаційного стану, а також статичних і динамічних випробувань найбільш поширених у країні типів залізобетонних прольотних будов: монолітних масивних і тонкостінних, збірних. Проаналізовано тріщиноутворення в звичайних і попередньо напружених балках прольотних будов.

Описаны основные типы, сооруженных на автодорогах Украины, железобетонных мостов малых и средних пролетов. Рассмотрены методические и организационные вопросы их обследования. Предложены методики оценки их эксплуатационного состояния, а также статических и динамических испытаний наиболее распространенных в стране типов железобетонных пролетных строений: монолитных массивных и тонкостенных, сборных. Рассмотрен процесс образования трещин в обычных и предварительно напряженных балках пролетных строений.

Теоретично й експериментально обгрунтовано ефективні способи розширення та одночасного підсилення існуючих залізобетонних балкових прогінних будов новими конструкціями монолітної, збірно-монолітної та збірної залізобетонної накладної плити з довжиною консолей до 4 - 4,5 м. Розроблено методики просторового розрахунку існуючих і розширених приставними елементами та залізобетонною накладною плитою зазначених будов у пружній та фізично-нелінійній стадіях їх роботи, а також нові пропозиції з розрахунку несучих елементів і вузлів з'єднань існуючих і розширених залізобетонних прогінних будов за першою та другою групами граничних станів на статичні та багаторазові навантаження. Випробування великорозмірних залізобетонних моделей існуючих і розширених приставними елементами та накладною плитою даних будов, а також збірної натурної прогінної будови з балок за ТП вип. 56 довжиною 14,06 м до та після розширення ребристою збірно-монолітною накладною плитою підтвердили задовільну збіжність розрахованих та експериментальних згинальних моментів і прогинів у балках прогінних будов.

Висвітлено основні етапи життя, наукову та громадську діяльність Є.О.Патона - українського вченого в галузі будування мостів, академіка АН УРСР (1929 р.), Героя Соціалістичної Праці (1943 р.), заслуженого діяча науки УРСР (1940 р.), засновника ремонтно-відновлювального виробництва. Висвітлено діяльність ученого щодо створення тимчасових переправ і розбірних мостів у Першій світовій війні. Наведено креслення підйому ферми залізничного моста та відбудови опори віадука.

Освещены основные этапы жизни, научная и общественная деятельность Е.О.Патона - украинского ученого в области строения мостов, академика АН УССР (1929 г.), Героя Социалистического Труда (1943 г.), заслуженного деятеля науки УССР (1940 г.), основателя ремонтно-восстановительного производства. Освещена деятельность ученого по созданию временных переправ и разборных мостов в Первой мировой войне. Приведены чертежи подъема фермы железнодорожного моста и восстановления опоры виадука.

Проаналізовано напружено-деформований стан однопрогінних безкомпенсаторних балкових переходів трубопроводів, а також напружений стан балкового переходу магістрального нафтопроводу за складних умов експлуатації. Описано збірно-монолітні нерозрізні конструкції прогонових будов для будівництва та реконструкції мостів і шляхопроводів, математичну модель пружного елемента багатофункціонального сенсора для моніторингу трубопроводу. Розглянуто питання об'єднання накладної монолітної плити з існуючою конструкцією під час реконструкції мостів. Висвітлено вплив умов твердіння на співвідношення вологісної та контракційної складових загальної усадки цементно-піщаних розчинів. Проведено оцінку конструкцій мостів. Викладено новий підхід до визначення технічного стану елементів мостів.

Проанализированы напряженно-деформированное состояние однопрогонных безкомпенсаторных балковых переходов трубопроводов и напряженное состояние балкового перехода магистрального нефтепровода в сложных условиях эксплуатации. Описаны сборно-монолитные неразрезные конструкции прогоновых строений для строительства и реконструкции мостов и путепроводов, математическая модель упругого элемента многофункционального сенсора для мониторинга трубопровода. Рассмотрены вопросы объединения накладной монолитной плиты с существующей конструкцией при реконструкции мостов. Освещено влияние условий твердения на соотношения влажностной и контракционной составляющих общей усадки цементно-песчаных растворителей. Приведена оценка конструкций мостов. Изложен новый подход к определению технического состояния элементов мостов.

Проведено огляд і порівняльний аналіз існуючих методів розрахунків плитно-ребристих конструкцій. Розроблено математичні моделі згину та власних коливань пластин з широкими ребрами на пружній основі з використанням сингулярних узагальнених функцій. Складено математичну модель згину сталезалізобетонної прогонної будови мосту та одержано для неї розв'язання. З використанням запропонованої методики визначено згинні характеристики сталезалізобетонних прогонових будов мостів і проведено порівняння з результатами натурних досліджень. Розраховано показники плитно-ребристого фундаменту, а також прогини, згинальні та крутні моменти.

Рассмотрены решенные под руководством Е. О. Патона проблемы сварного мостостроения на начальном этапе его становления, завершившегося 50 лет назад сооружением уникального цельносварного моста через р. Днепр в Киеве. На базе заложенных при проектировании моста им. Е. О. Патона основополагающих принципов конструирования и установленных главных причин раннего зарождения усталостных трещин в элементах типовых пролетных строений показаны пути обеспечения нормативного срока службы цельносварных мостов. Определяющими признаны конструктивные решения пролетного строения и сварных узлов, исключающие возникновение в них дополнительных напряжений и вибраций. Важную роль в предотвращении разрушений играет выбор стали, технологии сварки и обработки сварных соединений.