http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/9899 Sun, 20 Mar 2022 06:38:06 GMT 2022-03-20T06:38:06Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/10165 Название: Концепция разрушения подземных сооружений на основе энергетико-фрактального подхода Авторы: Тютькин, Алексей Леонидович Краткий осмотр (реферат): RU: Цель. Для оценки энергии различных степеней разрушения подземных сооружений требуется разработать новый подход, который смог бы учесть постепенное протекание энергии при формировании напряженно-деформированного состояния системы «подземное сооружение – окружающий массив» и ее накопление. Методика. Для разработки новой концепции разрушения подземных сооружений наиболее плодотворным является энергетико-фрактальный подход, который заключает в себе оперирование удельной энергией и фрактальные представления о природе разрушения. Определение энергии опирается на классическое предложение Бельтрами об определении энергии деформирования, отнесенной к единице объема (удельная энергия деформирования). Результаты. Определено, что процесс разрушения подземных сооружений в рамках фрактальных представлений может быть теоретически представлен в виде перколяции по ветвям иерархического фрактального дерева Кейли. Выяснено, что перколяция является удобным концептуальным приемом для описания критических явлений, одним из которых является явление разрушения, подготавливаемое эволюцией структуры в процессе формирования напряженно-деформированного состояния и происходящее внезапно при превышении материалом предела прочности. Предложено дерево Кейли для многоуровневого разрушения железобетонной конструкции, определены его свойства. Для практических расчетов в рамках энергетико-фрактальный подхода проведен численный анализ трехсводчатой станции колонного типа. Проведен сравнительный анализ полученной удельной энергии разрушения со значениями, полученными в ходе энергетического постпроцессинга. Научная новизна. Применение энергетико-фрактального подхода к разрушению подземных сооружений является новой методологией анализа напряженно-деформированного состояния, в котором напряженное и деформированное состояние не разделяются, а связаны в удельной энергии деформирования. Практическая значимость.Теоретические построения теории разрушения подкрепляются практическими данными, что позволяет наметить новые концептуальные положения разрушения подземных сооружений.; UK: Мета. Для оцінки енергії різних ступенів руйнування підземних споруд слід розробити новий підхід, який зміг би врахувати поступове протікання енергії при формуванні напружено-деформованого стану системи «підземна споруда – оточуючий масив» і її накопичення. Методика. Для розробки нової концепції руйнування підземних споруд плідним є енергетико-фрактальний підхід, який містить в собі оперування питомою енергією і фрактальні уявлення про природу руйнування. Визначення енергії спирається на класичну пропозицію Бельтрамі про визначення енергії деформування, віднесеної до одиниці об’єму (питома енергія деформування). Результати. Визначено, що процес руйнування підземних споруд в рамках фрактальних уявлень може бути теоретично представлений у вигляді перколяції по гілках ієрархічного фрактального дерева Кейлі. З’ясовано, що перколяція є зручним концептуальним прийомом для опису критичних явищ, одним з яких є явище руйнування, що підготоване еволюцією структури в процесі формування напружено-деформованого стану і те, що відбувається раптове при перевищенні матеріалом межі міцності. Запропоновано дерево Кейлі для багаторівневого руйнування залізобетонної конструкції, визначені його властивості. Для практичних розрахунків в рамках енергетико-фрактального підходу проведений чисельний аналіз трьохсклепінчастої станції колонного типу. Проведений порівняльний аналіз одержаної питомої енергії руйнування із значеннями, отриманими в ході енергетичного постпроцессінга. Наукова новизна. Застосування енергетико-фрактального підходу до руйнування підземних споруд є новою методологією аналізу напружено-деформованого стану, в якому напружений і деформований стан не розділяються, а зв’язані в питомій енергії деформування.Практична значимість. Теоретичні побудови теорії руйнування підкріплюються практичними даними, що дозволяє намітити нові концептуальні положення руйнування підземних споруд.; EN: Purpose. For estimation of energy of different destruction degrees of underground constructions it is required to develop a new approach which was able to take into account the gradual flowline of energy at forming of the stress-strain state of the system «underground construction – soil massif» and its accumulation.Methodology. For development of a new conception of destruction of underground constructions energy and fractal approach which contains operation by specific energy and fractal pictures of destruction nature is most well. Determination of energy is expounded by the classic suggestion Beltrami about determination of energy of deformation, attributed to unit of volume (specific energy of deformation a.k.a strain energy). Findings. It is certain that the destruction process of underground constructions within the framework of fractal presentations can be in theory represented as percolation on the branches of the hierarchical fractal Cayley tree. It is found out that percolation is the comfortable conceptual reception for description of the critical phenomena, one of which is the phenomenon of destruction, prepared by evolution of structure in the process of forming of the stress-strain state and what is going on is sudden at exceeding by material of ultimate strength. Cayley tree for multilevel destruction of reinforced concrete construction is offered, his properties are certain. For practical calculations within the energy operation and fractal approach the numerical analysis of the three-wault station of column type is conducted. The comparative analysis of the got specific energy of destruction with the values got during energy post-processing is conducted. Originality. Application of energy and fractal approach to destruction of underground constructions is a new methodology of analysis of the stress-strain state, in which the stress and strain state is not divided, and deformations are linked in specific energy. Practical value. Theoretical constructions of theory of destruction refresh oneself by practical information, that allows setting new conceptual positions of underground constructions destruction. Описание: А. Тютькин: ORCID 0000-0003-4921-4758 Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/10165 2016-01-01T00:00:00Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/10164 Название: Дослідження вантажопідйомності залізничних металевих мостів із врахуванням динамічної дії швидкісних потягів Авторы: Соломка, Валентина Іванівна; Сапунжийський, Микита Едуардович Краткий осмотр (реферат): UK: Мета. Дослідження вантажопідйомності металевих прогонових будов залізничних мостів, що експлуатуються тривалий час та знаходяться на ділянках із швидкісним рухом потягів. Методологія. Для досягнення поставленої мети виконано визначення вантажопідйомності металевих прогонових будов залізничних мостів методом класифікації. Класи прогонових будов визначались трьома способами із врахуванням швидкості потяга та динамічного коефіцієнта за Єврокодами. Результат. В результаті виконаного дослідження отримані класи металевих прогонових будов залізничних мостів та розроблені рекомендації по удосконаленню існуючої методики по визначенню вантажопідйомності металевих прогонових будов залізничних мостів методом класифікації. Наукова новизна. Отримані в роботі результати вказують на необхідність удосконалення сучасних нормативних документів по визначенню вантажопідйомності мостових споруд, що експлуатуються на ділянках із швидкісним рухом потягів. Практична значимість. Результати виконаного дослідження надають можливість достовірного визначення вантажопідйомності металевих прогонових будов залізничних мостів методом класифікації і дозволять внести якісні зміни у нормативні документи по класифікації мостів з урахуванням сучасних світових досягнень у галузі розрахунків мостових споруд, що експлуатуються на швидкісних і високошвидкісних магістралях.; RU: Цель. Исследование грузоподъемности металлических пролетных строений железнодорожных мостов, находящихся длительное время в эксплуатации на участках, где вводится скоростное движение поездов. Методология. Для достижения поставленной цели выполнено определение грузоподъемности пролетных строений металлических мостов методом классификации. Классы пролетных строений определялись тремя способами с учетом скорости поезда и динамического коэффициента по Еврокодам. Результат. В результате выполненного исследования получены классы металлических пролетных строений железнодорожных мостов и разработаны рекомендации по совершенствованию существующей методики по определению грузоподъемности металлических пролетных строений железнодорожных мостов методом классификации. Научная новизна. Полученные в работе результаты указывают на необходимость усовершенствования современных нормативных документов по определению грузоподъемности мостовых сооружений, эксплуатируемых на участках со скоростным движением поездов. Практическая значимость. Результаты выполненных исследований дают возможность достоверного определения грузоподъемности металлических пролетных строений железнодорожных мостов методом классификации и позволят внести качественные изменения в нормативные документы по классификации мостов с учетом современных мировых достижений в области расчетов мостовых сооружений, эксплуатируемых на скоростных и высокоскоростных магистралях.; EN: Purpose. Research of spans’ bearing capacity for metal railway bridges operated for a long time in areas with high-speed train movement implementation. Methodology. To achieve this goal the determination of bearing capacity of metal spans of railway bridges was conducted by method of classification. Classes of spans ware determined in three ways taking into account the speed of the train and dynamic factor according to the Eurocodes. Findings. As a result of the study classes of metal spans of railway bridges were received and recommendations to improve the existing methods to determine the bearing capacity of metal spans of railway bridges by the method of classification were developed. Originality. The results that were obtained in the study point to the need to improve current regulations to determine the bearing capacity of bridges operated in areas with high-speed movement of trains. Practical value. The results of the study enable reliable determination of bearing capacity of metal spans of railway bridges by classification method and will introduce a qualitative change in the regulations on the classification of bridges with current advances in global calculations of bridges operated at high-speed and higher-speed highways. Описание: В. Соломка: ORCID 0000-0003-0567-6483; М. Сапунжийський: ORCID 0000-0002-0990-4685 Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/10164 2016-01-01T00:00:00Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/10163 Название: Аналіз укріплення земляного полотна залізобетонними палями Авторы: Петренко, Володимир Дмитрович; Тютькін, Олексій Леонідович; Святко, Ілона Олександрівна; Ямпольський, Д. О. Краткий осмотр (реферат): UK: Мета. Однією із важливих проблем в області будівництва і експлуатації залізничної колії є розробка варіантів укріплення земляного полотна з метою підвищення довговічності та зменшення собівартості ремонтних робіт. Метою даної роботи є проведення аналізу варіантів укріплення земляного полотна за допомогою залізобетонних паль, а також дослідження впливу залізобетонних паль на напружено-деформований стан і деформації системи земляне полотно - палі укріплення. Методика. В даному дослідженні було розглянуто дві моделі земляного полотна: 1) вузького насипу під одноколійну ділянку руху; 2) широкого насипу під одноколійну ділянку руху з перспективою розширення. Чисельні експерименти були виконані за допомогою сучасного програмного забезпечення. Для дослідження деформованого стану земляного полотна створено просторову модель із кінцевих елементів у програмному комплексі SCAD. Дослідженням передбачено проаналізувати укріплення земляного полотна за декількома варіантами, в тому числі при укріпленні під підошвою баласту та у відкосах насипу. Деформаційні характеристики, які прийняті у моделі, відповідають значенням, отриманим під час дослідження ґрунтів земляного полотна. Результати. Виконані дослідження укріплення земляного полотна залізобетонними палями. Для цього проведено серію розрахунків згідно з запропонованими варіантами укріплення, а також контрольні розрахунки неукріпленого масиву. Було виконано велику кількість розрахунків в зоні розташування залізобетонних паль укріплення, і проведено детальний аналіз напружено-деформованого стану системи. Результати розрахунків переміщень у системі «верхня будова колії-залізобетонні палі» подані у вигляді ізополів розподілу переміщень у ґрунтовому масиві. Наукова новизна. На підставі теоретичних досліджень і виконаних розрахунків за допомогою методу скінчених елементів, в роботі виявлена основна закономірність перерозподілення напружень і деформацій після укріплення земляного полотна залізобетонними палями, що є науковою новизною проведених досліджень. Практична значимість. Запропоновані варіанти укріплення для зменшення вертикальних і горизонтальнихпереміщень в тілі насипу земляного полотна на глибину до 6 м.; RU: Цель. Одной из важных проблем в области строительства и эксплуатации железнодорожного пути является разработка варианта укрепления земляного полотна с целью повышения долговечности и уменьшения себестоимости ремонтных работ. Целью данной работы является проведение анализа вариантов укрепления земляного полотна с помощью железобетонных свай, а также исследование влияния железобетонных свай на напряженно-деформированное состояние и деформации системы земляное полотно – сваи укрепления. Методика. В данном исследовании были рассмотрены две модели земляного полотна: 1) узкого насыпи под однопутного участка движения; 2) широкого насыпи под однопутного участка движения с перспективой расширения. Численные эксперименты были выполнены с помощью современного программного обеспечения. Для исследования деформированного состояния земляного полотна создан пространственную модель с конечных элементов в программном комплексе SCAD. Исследованием предусмотрено проанализировать укрепления земляного полотна по нескольким вариантам, в том числе при укреплении под подошвой балласта и в откосах насыпи. Деформационные характеристики, принятых в модели, соответствующие значениям, полученным в ходе исследования почв земляного полотна. Результаты. Выполненные исследования укрепления земляного полотна железобетонными сваями. Для этого проведена серия расчетов согласно предложенным вариантам укрепления, а также контрольные расчеты неукрепленного массива. Было выполнено большое количество расчетов в зоне расположения железобетонных свай укрепления, и проведен детальный анализ напряженно-деформированного состояния системы. Результаты расчетов перемещений в системе «верхнего строения пути – железобетонные сваи» представлены в виде изополей распределения перемещений в грунтовом массиве. Научная новизна. На основании теоретических исследований и выполненных расчетов с помощью метода конечных элементов, в работе обнаружена основная закономерность перераспределения напряжений и деформаций после укрепления земляного полотна железобетонными сваями, что является научной новизной проведенных исследований. Практическая значимость. Предложенные варианты укрепления для уменьшения вертикальных и горизонтальных перемещений в теле насыпи земляного полотна на глубину до 6 м; EN: Purpose. One of the important problems in the field of construction and operation of the railway line is to develop options to strengthen the roadbed in order to improve durability and reduce repair costs. The purpose of this paper is to analyze the options for strengthening-of subgrade using concrete piles, as well as the study of the effect of reinforced concrete piles on the stress-strain state and strain the system roadbed - pile strengthening. Methodology. In this study, two models of subgrade were considered: 1) a narrow embankment under the singletrack section of the movement; 2) a wide mound under the single-track site traffic with the prospect of enlargement. Numerical experiments were carried out with the help of modern software. To investigate the strained state of the roadbed built spatial model with finite element software complex SCAD. The study provides analysis of subgrade strengthening on several options, including the strengthening of the ballast under the sole and the slopes of the mound. Deformation characteristics, taken in the model, the corresponding values btained in the study of soil subgrade. Findings. The studies strengthen roadbed reinforced concrete piles. To this end, a series of calculations in accordance with the proposed options to strengthen and control calculations unfortified array. It holds a large number of calculations in the concrete piles to strengthen location area, and a detailed analysis of the stress-strain state of the system. The results of calculations of displacements in the system "track structure, reinforced concrete piles" are presented as contour plots displacement distribution in the ground array. Originality. On the basis of theoretical research and the calculations using the finite element method, the detected primary voltage redistribution pattern and strain after strengthening roadbed reinforced concrete piles, which is a scientific novelty of the research. Practical value. he proposed options to strengthen in order to reduce vertical and horizontal movements of the body embankment subgrade to a depth of 6 m. Описание: В. Петренко: ORCID 0000-0002-5902-6155; О. Тютькін: ORCID 0000-0003-4921-4758; І. Святко: ORCID 0000-0002-7099-2637; Д. Ямпольський: ORCID 0000-0003-7039-3633 Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/10163 2016-01-01T00:00:00Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/10162 Название: Експериментальні дослідження теорій гірського та гідростатичного тиску на щит при проходці в слабких водонасичених ґрунтах Авторы: Петренко, Володимир Дмитрович; Тютькін, Олексій Леонідович; Кулаженко, Олена Миколаївна Краткий осмотр (реферат): UK: Мета. Розробка теоретичних основ визначення тиску на конструкцію щита при проходці в слабких водонасичених породах. Методика. Для вирішення проблеми аналізу деформованого стану системи «планшайба – масив» проведено числове моделювання методом скінчених елементів (МСЕ), на основі отриманих результатів встановлені залежності деформування планшайби щита при суттєвій зміні міцності ґрунту і глибини залягання тунелю. Проведено аналіз гіпотези професора Петренка В. Д. розрахунку гірського тиску, який доводить, що існуючі принципи його знаходження побудовані на протиріччях і потребують додаткової розробки. Результати. Проаналізована гіпотеза професора Петренка В. Д. Розрахунок тиску об’єму призми ґрунту на планшайбу щита. Розглянуті епюри деформацій пластини, які були розраховані у програмі SCAD, на основі даної гіпотези. Також для програми було створено розрахункову схему, яка є моделлю планшайби щита і ґрунту навколо неї. Проведені розрахунки вертикального та горизонтального тиску у програмі Excel за допомогою результатів, що були розраховані у програмі SCAD. Наукова новизна. Виявлена основна причина деформацій лобу щита, що пояснюється тиском об’єму призми слабкого ґрунту. Практична значимість. Встановлені значення гірського тиску на основі нових принципів та розроблені теоретичні основи його визначення. Запропоновані підходи по зменшенню деформацій при будівництві перегінних тунелів у слабких водонасичених ґрунтах.; RU: Цель работы – разработка теоретических основ определения давления на конструкцию щита при проходке в слабых водонасыщенных породах. Проведен анализ гипотезы профессора Петренко В. Д. расчета горного давления, который доказывает, что существующие принципы его нахождения построены на противоречиях и нуждаются в дополнительной разработке. Методика. Для решения проблемы анализа деформированного состояния системы «планшайба, пластина-массив, почву» проведено численное моделирование методом конечных элементов (МКЭ), на основе полученных результатов установлены зависимости деформирования планшайбы щита при существенном изменении прочности грунта и глубины залегания тоннеля. Результаты. Проанализирована гипотеза профессора Петренко В. Д. Рассмотренные эпюры деформаций пластины, которые были рассчитаны в программе SCAD, на основе данной гипотезы. Также для программы было создано расчетную схему, которая является моделью планшайбы щита и почвы вокруг нее. Проведенные расчеты вертикального и горизонтального давления в Excel с помощью результатов, которые были рассчитаны в программе SCAD. Научная новизна. Проведенный анализ гипотезы профессора Петренко В. Д. расчета горного давления. Практическая значимость. Установленные значения горного давления на основе новых принципов и разработаны теоретические основы его определения.; EN: Purpose. The development of the theoretical foundations of the definition of pressure on the design board when driving at low water saturation. The analysis of the hypothesis of Professor Petrenko V. D. calculation of rock pressure, which proves that the existing principles of its location built on contradictions and require additional development. Methodology. To solve the problem of analysis of the deformed state of the system "faceplate, the plate array, SMO-woo" numerically simulated by finite element method (FEM), on the basis of the results are set depending on the deformation of the faceplate panel with a significant change in other-ness of the soil and the depth of the tunnel. Findings. The hypothesis of Professor Petrenko V. D. were analyzed. The considered diagrams strain plates to-torye were calculated in the program SCAD, on the basis of this hypothesis. Also for the program was, but it will create a design scheme, which is a model of the faceplate panel and the soil around it. Conducted calculations, you vertical and horizontal pressure in Excel with the results that were calculated in the program SCAD. Originality. The analysis of the hypothesis of Professor Petrenko V. D. calculation of rock pressure. Practical value. The set values of mining pressure on the basis of new principles and theoretical bases its definition. Описание: В. Петренко: ORCID 0000-0002-5902-6155; О. Тютькін: ORCID 0000-0003-4921-4758; О. Кулаженко: ORCID 0000-0002-6077-1689 Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/10162 2016-01-01T00:00:00Z