Розглянуто задачу визначення нелінійних дисипативних і жорсткісних характеристик деяких коливальних систем, що зустрічаються під час розгляду задач сейсмодинаміки конструкцій. На базі наближених аналітичних розв'язків задач про вимушені коливання квазілінійних коливальних систем отримано системи інтегральних рівнянь Вольтерра та роду (рівняння типу Абеля). Такі рівняння пов'язують нелінійні характеристики жорсткості й дисипації з характеристиками руху, які можна отримати експериментально. Розв'язки отриманих інтегральних рівнянь подано у вигляді квадратурних формул типу інтегралів Стілт'єса.

Розглянуто проблеми статистичного дослідження та нормування навантажень на будівельні конструкції. Викладено основні питання методології та детально висвітлено отримані автором результати нормування снігового та вітрового навантажень. Розроблено карти територіального районування України за розрахунковими значеннями й основними статистичними характеристиками снігового та вітрового навантажень. Описані підходи до регулювання надійності несучих будівельних конструкцій методом граничних станів, а також ймовірнісні моделі та методи нормування змінних навантажень.

Рассмотрены проблемы и принципы моделирования работы зданий и сооружений при динамических нагрузках. Проанализированы особенности напряженно-деформированного состояния сборной гиперболической оболочки от ветрового давления. Значительное внимание уделено ветровым волнам и морским сооружениям континентального шельфа. Описана двухмерная кинематическая модель ветрового срыва на углу высотного здания. Представлена методика расчета стальных конструкций опор воздушных линий электропередачи на действие ветра с учетом профиля трассы.

Изложены результаты исследования условий работы различных сооружений и учета их взаимодействия с грунтовым основанием и водной средой. Предложены динамические модели и методики решения задач сейсмостойкости атомных станций, резервуаров, морских платформ. Проанализированы особенности расчета резервуаров атомных станций и нефтяных на сейсмические воздействия, а также сейсмических колебаний стационарной морской платформы при взаимодействии ее с основанием и водной средой.

Освещены современные проблемы проектирования и строительства сейсмостойких зданий и сооружений. Изложены основы динамики для понимания общих подходов теории колебаний при расчете сейсмостойких конструкций, а также сведения об инженерной сейсмологии. Дано описание примеров разрушительных землетрясений в различных странах. Приведены данные о сейсмической опасности в Украине. Охарактеризованы основные принципы обеспечения сейсмостойкости различных конструктивных систем многоэтажных зданий и меры по обеспечению сейсмостойкости. Раскрыты основы проектирования и определения сейсмических нагрузок на сооружения по нормам России, Украины, США и Европейскому стандарту ЕВРОКОД-8. Рассмотрены особенности применения ДБН в.1.1.-12: 2006 "Строительство в сейсмических районах Украины".

Представлено модель та спосіб випробувань сейсмічних будинків і споруджень. Обчислено величини межових і руйнівних прискорень, деформацій, коефіцієнти сейсмостійкості матеріалів у разі розтягу та стиску, а також небезпечні (межові) деформації матеріалу та кут перекосу верхньої частини будинку.

Розглянуто можливі механізми перерозподілу енергії для задачі про коливання споруд на рухомій основі. Запропонований механізм базується на введенні в механічну систему однобічної взаємодії (однобічного зворотного зв'язку). Цей механізм є окремим випадком нелінійності, що може бути описаний лише за допомогою нерівностей. Застосування розробленого числово-аналітичного підходу показало, що введення такої однобічної взаємодії дозволяє змінити загальний розвиток коливань та обмежує виникнення небажаних процесів.

Описано методику оцінки придатності існуючих споруд з використанням засобів теорії нечітких множин. Методику можна застосовувати як в зонах сейсмічної активності, так і за звичайних умов як інструмент під час розроблення методів інженерно-сейсмічних досліджень.

Проаналізовано основні конструктивні елементи висотних будівель і споруд, починаючи з найперших, та оцінено вплив на них вітрових навантажень.

Изложена математическая модель колебаний инженерных сооружений и зданий с пассивными сейсмоамортизаторами общего типа, недеформируемыми телами и идеальными связями. Рассмотрены два варианта систем с пассивными сейсмоамортизаторами в границах постоянства их структуры. Выполнено численное исследование этих систем, проведено сопоставление характеристик возбуждаемых в них динамических процессов.

Надано результати циклу наукових досліджень у сфері моделювання коливань елементів конструкцій, прогнозування їх динамічної поведінки і діагностики технічного стану та нові методи коректного визначення пружних характеристик, оцінки дисипативних властивостей, прогнозування впливу зовнішнього збурення на динамічну поведінку досліджуваних систем.

Запропонована модифікація методу граничних станів, яка дозволяє проектувати несучі конструкції з урахуванням встановленого строку служби та необхідного рівня надійності. Залежно від фізичної природи, навантаження можуть мати до чотирьох розрахункових значень: граничні, експлуатаційні, циклічні та квазіпостійні. Виходячи з імовірнісного подання навантажень у формі випадкових величин та послідовностей максимальних значень, розроблена загальна методологія нормування навантажень, яка дозволяє встановлювати необхідні забезпеченості розрахункових значень, обчислювати розрахункові значення навантажень, оцінювати їх точність та виконувати територіальне районування розрахункових параметрів атмосферних навантажень і впливів на будівельні конструкції. Розроблені та апробовані на реальних прикладах імовірнісні моделі та методи нормування різноманітних атмосферних, технологічних та постійних навантажень і впливів на будівельні конструкції.

Розроблено методику оцінки надійності та безпеки будівельних конструкцій відповідальних об'єктів, яка включає сумісне використання сучасних статистичних, аналітичних, числових та імовірнісних методів розрахунку. На підставі даної методики проведено аналіз параметрів безпеки будівельних конструкцій об'єкта "Укриття", визначено ризики функціонування відповідальних об'єктів з урахуванням їх конструктивних рішень та інших особливостей. Досліджено дію особливого виду динамічного навантаження рідкої повторюваності. Головний елемент авіаційної транспортної системи - систему екіпаж - повітряне судно розглянуто як аварійний фактор для обгрунтування параметрів динамічного навантаження. Проведено числові розрахунки напружено-деформованого стану несучих будівельних конструкцій об'єкта "Укриття". Визначено величини допустимого та розрахункового ризиків падіння повітряного судна. Розроблено ієрархію підходів для зниження розрахункового значення ризику до допустимої величини.

Розв'язано задачу статистичного дослідження та нормування середньої складової вітрового навантаження на території України. На базі загальної методології одержані конкретні робочі формули для обчислення граничних та експлуатаційних розрахункових значень вітрового навантаження. На підставі порівняльного аналізу ймовірнісних моделей з урахуванням випадкових і систематичних похибок доведено, що для нормування вітрового навантаження доцільно подавати швидкість вітру у формах диференційного випадкового процесу та послідовності місячних максимумів. Параметри моделей для 194-х метеостанцій України визначено за результатами строкових спостережень за вітром протягом двох десятиліть. Досліджено вплив напрямку вітру на величину вітрового навантаження та встановлено коефіцієнти напрямку для всіх областей України. Проведено граничні й експлуатаційні розрахунки вітрового навантаження, а також їх узагальнення та територіальне районування.

На основі синтезу спектрального підходу та методів оптимального проектування розроблено числову методику визначення оптимальних параметрів нелінійних динамічних гасителів, що забезпечують істотне зниження рівнів вібрацій, збуджуваних випадковим стаціонарним впливом. Досліджено динамічні процеси у теплообміннику АЕС за умов випадкових вібрацій опор і коливання висотної споруди, що зазнає стаціонарного вітрового впливу. Для зазначених об'єктів визначено оптимальні параметри нелінійних динамічних гасителів коливань, що дають змогу знизити рівні вібрацій.

Розроблено методику оперативного визначення періоду першої форми власних коливань і амплітуди переміщень просторових розрахункових схем будівель з безригельним каркасом. Досліджено вплив конфігурації будівель, мас, відповідних вертикальному навантаженню, конструктивних чинників і технологічної пошкодженості на динамічні характеристики будівель. Розроблено еспериментально-статистичні моделі, що дозволяють визначити період першої форми власних коливань і амплітуду переміщень залежно від найбільш впливових факторів. Наведено результати порівняння запропонованої методики з іншими методиками, а також методом скінченних елементів, реалізованим у різних програмних комплексах, на реальних об'єктах експериментального будівництва.

Вперше створено методику формування динамічних розрахункових моделей будівель і споруд, що експлуатуються за складних інженерно-геологічних умов, 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 у разі динамічних дій за складних інженерно-геологічних умов. Розроблено рекомендації зі складання розрахункових моделей для врахування динамічних дій під час реконструкції будівель, що експлуатуються, з урахуванням нормативних вимог до міцності та комфортності.

Висвітлено теоретичні засади спектрального аналізу, розкрито можливості його застосування у процесі дослідження коливань будівельних конструкцій. Наведено відомості про ряд і перетворення Фур'є, описано його властивості та спектр дискретної функції. Встановлено залежності між особливостями динамічних реакцій будівельних конструкцій і характером їх миттєвого спектра. Запропоновано методику аналізу перетворення Фур'є для функцій-аналогів реакцій будівельних конструкцій. Розглянуто методи визначення амплітуд і частот складових гармонік у разі "недостатньої" роздільної здатності класичного застосування спектрального аналізу.

Осещены теоретические основы спектрального анализа, раскрыты возможности его применения для исследования колебаний строительных конструкций. Даны сведения о ряде и преобразованиях Фурье, описаны его свойства и спектр дискретной функции. Установлены зависимости между особенностями динамических реакций строительных конструкций и характером их мгновенного спектра. Приведена методика анализа преобразования Фурье для функций-аналогов реакций строительных конструкций. Рассмотрены методы определения амплитуд и частот составляющих гармоник при "недостаточной" разрешающей способности классического применения спектрального анализа.

Розглянуто засоби захисту будівель від руйнування під час вибухів на виробництві. Запропоновано методику розрахунку траєкторій руху зруйнованих частин будівлі під дією рушійної сили - тиску вибухової хвилі. Розв'язок систем диференціальних рівнянь руху елементів будівельних конструкцій виконано з використанням методів символьної комп'ютерної математики "Maple".

Рассмотрена методика построения форм потери стойкости упругих систем в рамках метода предельных элементов. Для решения задач сейсмостойкости дано определение спектра частот и форм собственных колебаний. Алгоритм ориентирован на применение современных компьютерных технологий, в частности пакета MATLAB, который позволяет строить любые формы на основании численных расчетов.