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

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

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

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

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

Розроблено практичні рекомендації щодо випробування грунтів з метою визначення просідання та здійснення розрахунку лесових основ на території хімічних підприємств.

  Скачати повний текст

Досліджено пристрої для автоматичного збереження проектної відмітки захищуваних конструкцій будівель, які перебувають у зоні просідання основи. Експериментально досліджено кінематичну систему для автоматичного регулювання проектних позначок конструкцій за нерівномірних деформацій основи. Експериментальні дослідження проведено з метою визначення геометричних параметрів і працездатності кінематичної системи. Встановлено, що за співвідношення катетів 1 : 2,22 робочого трикутника такої системи забезпечується компенсація просідань фундаментів і колон з точністю до 5 %. Досліджено напружено-деформований стан конструкцій будівлі за різних параметрів карстового провалу та вигляду карстозахисного заходу. Визначено, що карстозахисний захід у вигляді перехресних стрічок є більш економічним, ніж фундамент у вигляді суцільної плити. Наведено визначення змінного коефіцієнта жорсткості основи довкола карстового провалу. Досліджено вплив розташування карстового провалу під фундаментом будівлі, який показав, що найбільш несприятливою дією карстового провалу є його розташування в центральній частині будівлі. Встановлено закономірності розвитку зон розущільнення грунту довкола карстової порожнини та зміну коефіцієнта жорсткості основи в зоні розущільнення. Досліджено вплив зони розущільнення основи довкола карстової порожнини та встановлено, що за використання карстозахисннх фундаментів у вигляді перехресних балок витрати арматури на фундамент збільшується в 1,2 раза.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням вирівнювання безкаркасних будівель у складних гірничо-геологічних умовах. Розроблено конструкції з термопластичними елементами з асфальтобетону для вирівнювання житлових будівель висотою до дев'яти поверхів. Опрацьовано інженерні методи розрахунку тривалої міцності конструкції з асфальтобетонними елементами, що базуються на численному інтегруванні рівнянь граничної рівноваги зв'язно-сипкого середовища. Виконано комплекс експериментальних досліджень короткочасної і тривалої міцності конструкцій із термопластичними елементами з асфальту. Досліджено закономірності термопластичного осідання конструкцій з асфальтобетонними елементами під час однобічного нагріву їх за допомогою електронагрівачів. Виконано перевірку працездатності пропонованих конструкцій із асфальтобетонними елементами в умовах натурних експериментів.

  Скачати повний текст

Для основи було використано модельний матеріал, дрібний пісок і суглинок різної консистенції. Розроблено методику та проведено експерименти, на підставі результатів яких вивчено особливості розвитку крену жорсткого фундаменту на водонасиченій основі, показано можливість використовування модельного матеріалу для дослідження деформації грунтових основ. Теоретично досліджено закономірності розвитку у часі крену фундаментів споруд на водонасиченій основі, зокрема з прямокутною формою підошви у рамках розрахункової схеми пружного напівпростору. Здійснено розрахунки залежності крену фундаментів на водонасиченій основі від часу за різних співвідношень товщини основи, розмірів сторін і значень коефіцієнта Пуассона грунтового скелета. За вищого значення цього коефіцієнта швидше завершується процес фільтраційної консолідації основи та відбувається стабілізація крена фундаменту.

  Скачати повний текст

Розроблено устаткування та методику випробувань позацентрово-навантажених фундаментів. Досліджено вплив на розвиток кренів співвідношення внутрішнього та зовнішнього діаметрів, виду грунтової основи та товщини шару грунту. Встановлено основні закономірності осідання та розвитку кренів грунтового шару кінцевої товщини в залежності від коефіцієнта просторової консолідації та повзучості грунтового кістяка. Визначено методику розрахунку та формули для визначення поточних і стабілізованих значень кренів кільцевих фундаментів. Складено спеціальні таблиці для зручності інженерних розрахунків.

  Скачати повний текст

Визначено головні та допоміжні уніфіковані критерії впливу на стан будівель грунтових процесів у їх основах, загальні для різних типів складних грунтових і сейсмічних умов. З використанням запропонованих критеріїв розроблено емпіричні методи оцінки ймовірного збитку від ушкоджень будівель грунтовими деформаційними та динамічними процесами за термін їх служби. На підставі одержаних результатів оцінки ймовірного збитку від ушкоджень і витрат на захисні заходи запропоновано ефективний та економічний метод захисту будівлі за мінімумом витрат.

  Скачати повний текст