Browse
Recent Submissions
Item Випуск 5. Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014)UKR: У статтях висвітлені наукові дослідження, виконані авторами в Дніпропетровському національному університеті залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна та інших організаціях. Статті присвячені вирішенню актуальних питань з проблем розрахунків, проектування, будівництва, експлуатації та реконструкції мостів, тунелів і інших інженерних споруд, застосування сучасних будівельних матеріалів і технологій будівництва, пошуку шляхів підвищення надійності та подовження довговічності інженерних споруд. Збірник наукових праць становить інтерес для працівників науково-дослідних організацій, викладачів вищих навчальних закладів, докторантів, аспірантів, магістрантів та інженерно-технічних працівників.Item Дослідження напружено-деформованого стану металевих гофрованих конструкцій при взаємодії з ґрунтом засипки(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна. Дніпропетровськ, 2014) Стасюк, Богдан Мирославович; Станкевич, Володимир Зенонович; Ковальчук, Віталій Володимирович; Лучко, Йосип ЙосиповичUA: Мета. Метою роботи є проведення досліджень напружено-деформованого стану металевих гофрованих конструкцій (МГК) при їх взаємодії з ґрунтом засипки. Такі дослідження необхідні для встановлення причин появи дефектів металевих гофрованих конструкцій, своєчасного прийняття відповідних інженерних рішень з метою підвищення несучої здатності МГК. Методика. Розрахунки напружено-деформованого стану металевої гофрованої конструкції проведено методом скінчених елементів за допомогою ліцензійної програми FEMAP with MSC NASTRAN. Під час проведення розрахунків враховано ступінь ущільнення ґрунтової засипки та величину динамічного навантаження від рухомого складу залізниць. Результати. Згідно проведених розрахунків запас міцності споруди становить від 34 % до 45 % залежно від ступеня ущільнення ґрунтової засипки; для виникнення початку пластичних деформацій зовнішнє навантаження повинно бути перевищене більш як у 2,48 рази порівняно з навантаженням при проектному стані колії та навантаженнями на колію, що має допустимі нерівності. Наукова новизна. Вперше проведені розрахунки напружено-деформованого стану МГК при взаємодії з ґрунтом засипки із врахуванням комплексу факторів – ступеня ущільнення ґрунтової засипки та величини динамічного навантаження від рухомого складу залізниць. Практична значимість. Отримані результати напружено-деформованого стану металевих гофрованих конструкцій можуть бути використані проектувальниками та інженерами Мостовипробувальних станцій Укрзалізниці та Укравтодору.Item Оптимизация поперечного сечения железобетонной шахтной затяжки(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Солдатов, Ким Иванович; Заяц, Юрий ЛьвовичRU: Цель. Опыт эксплуатации различного типа шахтных затяжек свидетельствует о том, что большинство из них имеют достаточную несущую способность, поэтому основной целью данной работы является конструирование и расчет затяжки, которая была бы оптимальной с точки зрения стоимости и несущей способности. Методика. Для исследования выбрана экспериментально-теоретическая методика, которая основывается на новой форме затяжки в виде криволинейного бруса, специальной методике расчета и проведении экспериментов на образцах, изготовленных на заводе мостовых железобетонных конструкций с различными параметрами, как по бетонной смеси, так и по армированию, что дает возможность выполнить оптимизацию. Результаты. Результаты выполненных расчетов, проведения испытаний на значительном количестве образцов натуральной величины позволили рекомендовать конкретные типы оптимальных затяжек. Научная новизна. В публикациях в данном направлении нет образцов подобных описанным выше. Сама конструкция является оптимальной как с точки зрения прочности, так и стоимости. Практическая значимость. Данная модель затяжки внедрена в производство на Павлоградском заводе железобетонных конструкций. В сравнении с прямолинейными аналогами она имеют такую же стоимость, а несущую способность на 50...100 % большую и не имеет тенденции к внезапному разрушению, что очень важно с точки зрения безопасности.Item Шляхи удосконалення конструкції наплавних мостів(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Солдатов, Кім Іванович; Горбатюк, Юрій МиколайовичUK: Мета. Метою даної роботи є удосконалення конструкції наплавних мостів з метою придатності їх для пропуску сучасних навантажень та застосування нових матеріалів і конструктивних форм. Методика. Для дослідження прийнята методика аналізу існуючих навантажень, технологій, матеріалів та форм. Результати. На основі аналізу даних запропоновано застосування нових полегшених матеріалів, сучасних конструктивних форм та показана придатність їх для пропуску сучасних навантажень. Наукова новизна. Новизна полягає в тому, що запропоновані нові конструкції понтонів та прогонових будов. Практична значимість. Результати роботи можуть знайти застосування при проектуванні сучасних наплавних мостів на заміну застарілих НЖМ-56.Item Рекомендації по впровадженню швидкісного руху на існуючих нерозрізних залізобетонних проговнових будовах(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Распопов, Олександр Сергійович; Мариніченко, Олексій ГеннадійовичUK: Мета. Аналіз існуючого швидкісного залізничного руху Україні, придатності колії і інженерних споруд для високошвидкісних потягів, визначення можливості впровадження швидкісного залізничного руху на існуючих залізобетонних мостах з нерозрізними прогоновими будовами. Визначення чинників впливу на динамічну поведінку мостів під рухомим навантаженням, вплив параметрів конструкції і рухомого складу. Взаємодія потягу і прогонової будови. Методика. Вибір залізобетонних нерозрізних прогонових будов для аналізу, розробка моделі прогонової будови для проведення динамічного розрахунку, динамічний розрахунок і аналіз поведінки прогонових будов під швидкісним навантаженням. Результати. Проаналізовано роботу нерозрізної залізобетонної прогонової будови під навантаженням в залежності від швидкості руху. Отримані величини прогинів і прискорень прогонової будови для різних швидкостей руху. Визначено можливість пропуску високошвидкісних потягів з різними швидкостями руху. Наукова новизна. Визначено можливість пропуску швидкісних потягів по існуючим прогоновим будовам по параметрам напружено-деформованого стану від рухомого навантаження (максимальні переміщення і прискорення прогонової будови). Практична значимість. Визначення придатності існуючих нерозрізних залізобетонних прогонових будов для руху швидкісних пасажирських потягів з різною швидкістю.Item Методика розрахунку та визначення вантажопідйомності залізобетонних аркових прогонових будов з їздою поверху методом класифікації(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Попович, Микола Михайлович; Ігнатенко, Д. Ю.UKR: Мета. Порівняння класів рухомого складу з класами елементів прогонових будов дозволяє судити про можливість та умови пропуску його по мостах. Методика. Для головних балок прогонової будови визначають максимальну інтенсивність тимчасового вертикального рівномірно розподіленого навантаження, яка не викликає наступ граничного стану при нормальній експлуатації моста. Розраховану таким чином інтенсивність надалі для стислості називають допустимим тимчасовим навантаженням. Результати. За виведеними формулами були отримані класи головних балок проїзної частини Дарницького залізничного моста. Наукова новизна. Виведено формули для визначення класів головних балок проїзної частини арочних залізобетонних прогонових будов з їздою поверху і визначені способи навантажування багатозначних ліній впливу у разі різних варіантів розрахунку. Порівняння отриманих класів дозволяє оцінити точність і похибку у визначенні за різними розрахунковими схемами. Практична значимість. За цією методикою були визначені класи головних балок проїзної частини Дарницького моста, як приклад.Item Проблема визначення деформацій оправи перегінних тунелів при суттєвій зміні інженерно-геологічних умов(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Петренко, Володимир Дмитрович; Тютькін, Олексій Леонідович; Кулаженко, Євгеній ЮрійовичUKR: Мета. На дільниці суттєвої зміни інженерно-геологічних умов можуть виникати значні деформації конструкції перегінних та станційних тунелів. Необхідно виявити причину розвитку деформацій, розробити шляхи її мінімізації та на основі моделювання і розрахунків та з’ясувати можливість зміни осі тунелю відносно до інженерно-геологічних умов. Методика. Для вирішення проблеми аналізу деформованого стану системи «конструкція-масив» проведено числове моделювання методом скінчених елементів (МСЕ), на основі отриманих результатів побудовані графіки та встановлені залежності деформування оправ тунелів при суттєвій зміні інженерно-геологічних умов. Результати. Наявність слабких водонасичених ґрунтів в лотковій частині тунелів при суттєвій зміні інженерно-геологічних умов викликає підвищення деформацій конструкції тунелів, а також загальні віброосідання в ґрунтовій основі. Крім того зміна фізико-механічних характеристик ґрунтів в межах оправи тунелів значно впливає на рівень деформованого стану самих оправ. Покращення деформованого стану оправи тунелів на ділянках зміни характеристик ґрунтів навколишнього масиву (особливо підстеляючих оправу) може бути досягнуто шляхом хімічного закріплення слабких ґрунтів або загальною зміною осі тунелю в плані та профілі для того, щоб максимально використати міцність та стійкість шару ґрунту з більшими деформаційними характеристиками. Вибір рішення з двох наведених варіантів підвищення експлуатаційних характеристик оправи перегінного тунелю з одночасним подовженням його довговічності та зменшенням міжремонтних термінів слід обґрунтовувати із залученням економічних розрахунків. Наукова новизна. Виявлена основна причина значних деформацій на дільниці переходу від глин до пісків, що пояснюється явищем віброосідання водонасиченої основи під тунелем. Практична значимість. Запропоновані підходи по зменшенню деформацій при будівництві перегінних тунелів Київського метрополітену при суттєвій зміні інженерно-геологічних умов.Item Проблеми управління технологічними властивостями гідротехнічних бетонних сумішей(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Момот, Віталій ОлександровичUK: Мета. Структура бетонної суміші, починаючи з процесу її перемішування, знаходиться у постійному розвитку. Головними умовами управління процесом змішування є максимально можлива дезагломерація часток, зниження в’язкості суміші й підвищення її однорідності. Методика. Виконані експериментальні дослідження структури цементно-піщаного розчину підвищеної рухливості для трубопровідного транспорту. Результати. Досліджено особливості структуроутворення цементного каменю з мікронаповнювачем і пластифікуючими добавкама в умовах підводного твердіння. На основі аналізу проведених досліджень встановлено, що отримання гідротехнічного бетону із заданими властивостями можливо в результаті застосування спеціальної технології бетонування з використанням високорухливого цементно-піщаного розчину, наповненого активним мікронаповнювачем в комплексі з модифікованим для умов підводного застосування пластифікатором. Наукова новизна. Експериментально підтверджена ефективність використання високо рухливого цементно-піщаного розчину для ін’єктування міжзернових просторів крупного заповнювача при підводному бетонуванні. Практична значимість. Проведені дослідження структури підводного бетону й обґрунтована технологія ін’єкційного методу підводного бетонування.Item Квазилинейные графические модели пространства(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Малый, Анатолий Данилович; Попудняк, Юрий Яковлевич; Ульченко, Татьяна Владимировна; Старосольская, Татьяна ВасиьевнаRU: Цель. Целью настоящей работы является исследование квазилинейных моделей пространства. Методика. Вопросы моделирования пространства, в том числе построение графических плоскостных моделей пространства, актуальны, как в теоретическом плане, так и в плане применения исследованных на их основе нелинейных поверхностей для конструирования технических форм деталей и агрегатов рабочих органов строительных машин, срединных поверхностей оболочек, поверхностей турбулентных лопаток и др. Результаты. В статье решались задачи: 1. каким требованиям должны удовлетворять проецирующие кривые, другими словами, какого типа кривые могут быть использованы для создания квазилинейной модели пространства; 2. исследовалось пространственное преобразование, порождаемое квазимоделью преобразования двух совмещенных пространств; поданы конструктивные способы осуществления указанного преобразования на эпюре Монжа. Практическая значимость. Рассмотренное преобразование пространства может быть применено для конструирования технических форм, поверхностей сложных деталей и конструкций для строительства тоннелей и мостов.Item Комп’ютерні перетворення правильних многогранників (тіл Платона) в напівправильні (тіла Архімеда), за допомогою системи AutoCAD на прикладі гексаедра та октаедра(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Краснюк, Андрій Віталійович; Бочарова, Наталя ПетрівнаUK: Мета. Дослідити взаємодію правильних многогранників, утворити нові, напівправильні, форми. Отримати формули співвідношення та наочні зображення многогранників. Методика. Дослідження проводились за допомогою просторового моделювання в системі «AutoCAD». Результати. Знайдені певні співвідношення розмірів та взаємного розташування тіл Платона – гексаедра і октаедра, при якому утворюються тіла Архімеда – зрізаний гексаедр, зрізаний октаедр, гексооктаедр, ромбогексооктаедр псевдоромбогексооктаедр та зрізаний гексооктаедр. Викладена послідовність побудов та отримані наочні зображення об’єктів, що вивчаються. Наукова новизна. Незважаючи на те, що многогранники вивчалися людством ще з часів Платона, використання комп’ютерних технологій дозволяє розглянути запропоновану тему з нової точки зору. Створюючи многогранники як твердотільні моделі, ми отримали можливість відстежити процес перетворення правильних многогранників в напівправильні. Розрахунки, наведені в статті, в літературі не зустрічаються, отже запропоновані вперше. Практична значимість. Відомо, що многогранні форми широко використовуються в архітектурі. Але креслення многогранників, виконані методами інженерної графіки, сприймаються досить складно. Тому актуальним є виготовлення просторових моделей многогранників. Використання комп’ютерних технологій значно зменшує час побудов і надає необмежені можливості для візуалізації. Матеріали статті також можна рекомендувати для використання при вивченні стереометрії та нарисної геометрії.Item Обзор варіантів підсилення та ремонту балок проїзної частини поверхового типу(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Ключник, Сергій Владиславович; Марочка, Віталій ВладиславовичUKR: Мета. Виявлення недоліків роботи проїзної частини поверхового типу отриманих при обстеженні прогонових будов. Методика. Для досягнення поставленої мети проведено аналіз підсилення балок поверхової проїзної частини Результати. Виявлено недоліки в конструкціях прогонових будов запроектованих ПСК. Наукова новизна. Об’єднані результати досліджень роботи балок проїзної частини поверхового типу. Практична значимість. Досвід досліджень та виправлень недоліків в роботі балок проїзної частини на залізниці можливо використати для сучасного усунення цих проблем.Item Застосування наплавних мостів на сучасному етапі будівництва збройних сил України(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Горбатюк, Юрій Миколайович; Ярмолюк, Володимир Миколайович; Артем’єв, Микола СергійовичUKR: Мета. Дослідження роботи конструкцій елементів наплавного мосту (понтони, прогонові споруди). Методика. Наведені приклади стосовно доцільності застосування та прийняття тих чи інших рішень згідно з вихідними даними на місцевості. Результати. Завдяки накопиченому досвіду в подібних ситуаціях є можливість швидкого, правильного і чіткого реагування на надзвичайні ситуації, які трапляються і можуть надалі траплятися в зоні проведення АТО. Мається на увазі наведення переправ через водні перешкоди в безпосередній близькості (на обході) до зруйнованих повністю або частково пошкоджених мостів. Наукова новизна. Ведеться налагодження й відпрацьовування нових концепцій згідно з жорсткими технічними умовами відновлення транспортних споруд. Практична значимість. Результати досліджень застосовані при відновленні мостів в зоні АТО.Item Дослідження ефективності використання вуглецевого волокна у залізобетонних прогонових будовах залізничних мостів(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Вискребенцев, Валентин Георгійович; Солдатов, Кім ІвановичUK: Мета. У даній роботі представлено використання вуглецевого волокну у якості стержнів арматури для армування залізобетонної прогонової будови довжиною 13,5 м порівняно з прогоновою будовою аналогічної довжини, але з використанням звичайної арматури. Методика. Розрахунок ведеться за методикою, описаною у методичних вказівках при проектуванні та розрахунку залізобетонних прогонових будов з каркасно-зварної арматури. Результати. На основі приведеного дослідження була встановлена ефективність використання композитної арматури у якості робочої для армування нею прогонової будови. Наукова новизна. Доведена можливість використання композитної арматури у якості елемента, що працює на розтяг у прогонової будови. Практична значимість. Встановлення арматури такого типу дозволить знизити вартість прогонової будови та збільшити її термін експлуатації.Item Технологія виготовлення арматури з високим рівнем міцності(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Вакуленко, Ігор Олексійович; Пройдак, Світлана Вікторівна; Грищенко, Микола Миколайович; Грищенко, Микола Анатолійович; Надеждін, Юрій Львович; Плітченко, Сергій ОлександровичUKR: Мета. Оцінка впливу технологічних складових на комплекс властивостей при виготовленні арматури з високим рівнем міцності. Методика. Матеріалом для дослідження була обрана низьколегована сталь 20ХГС2. Термічне зміцнення стрижнів діаметром 6,5 мм здійснювали прискореним охолодженням від температур нагріву 1080…1100 °С. Відпуск проводили в камерних печах. Холодну пластичну деформацію здійснювали волочінням. Механічні властивості визначали з аналізу кривої розтягання. Мікроструктуру вивчали з використанням світлового мікроскопу і методик кількісної металографії. В якості параметра стану тонкої кристалічної будови металу була використана ширина лінії ( 220 ) рентгенівської інтерференції (220). Результати. Послідовно показана зміна комплексу властивостей в залежності від температури кінця прискореного охолодження катанки зі сталі, яка досліджується. Наведений аналіз структурного стану термозміцненого прокату і після різних ступенів пластичної деформації волочінням. В роботі показано, що після деформації 20…30 % прискорено охолодженої сталі 20ХГС2 до температури 580…600 °С, відносне видовження сталей зберігалося на рівні 6 %, а міцність досягає значень 2000…2100 МПа. Використання операції відпуску в середньому інтервалі температур дозволяє підвищити пластичні властивості попередньо термічнозміцненого, холоднодеформованого прокату. Наукова новизна. Деформування термічно зміцненої низьколегованої сталі 20ХГС2 супроводжується монотонним зменшенням ширини лінії рентгенівської інтерференції (220). Темп підвищення міцності при холодному деформуванні сталі з мартенсито-бейнітними структурами обумовлений одночасним розвитком процесів пом’якшення від розпаду мартенситних структур і деформаційного зміцнення. Практична значимість. Результати досліджень можуть бути використані для розробки технології виготовлення високоміцного арматурного прокату в промислових умовах металургійного виробництва.Item Моделирование разрушения подпорных стен при взаимодействии с агрессивными подземными водами(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2014) Беляев, Николай Николаевич; Гунько, Елена ЮрьевнаRU: Цель. Подземные воды, фильтруясь через грунт и растворяя различные соли и газы, иногда приобретают способность разрушать цементные растворы (вызывать коррозию цементного камня). Прогноз такого разрушения строительных конструкций представляет особый интерес. Целью данной работы является разработка численной модели для расчета процесса разрушения цементного камня при контакте с агрессивными водами. Методика. Моделирование процесса разрушения подпорных стен при взаимодействии с агрессивными подземными водами было выполнено с помощью численной модели, реализованной на алгоритмическом языке FORTRAN. В основу разработанной модели разрушения цементного камня положено уравнение массопереноса. Численное интегрирование уравнения массопереноса осуществляется на прямоугольной сетке с помощью неявной разностной схемы. Результаты. Создан пакет программ, реализующий разработанную численную модель. Результаты численного моделирования процесса разрушения трещины показали как изменяются размеры и геометрическая форма трещины для различных моментов времени после начала процесса разрушения. Видно, что с течением времени происходит постепенное расширение трещины и увеличение области, занятой водой. Для расчета одного варианта задачи потребовалось 20 с компьютерного времени. Дальнейшее совершенствование рассмотренной в работе модели необходимо проводить в направлении ее адаптации к моделированию трехмерного процесса массопереноса в трещинах. Научная новизна. Разработана новая численная модель для расчета процесса разрушения цементного камня при контакте с агрессивными водами, позволяющая осуществлять прогноз разрушения цементного камня с учетом сложной геометрической формы трещины. Практическая значимость. Разработанная численная модель может быть использована для экспресс-прогноза разрушения цементного камня при контакте с агрессивными водами.