Моделювання споруд на автомобільних дорогах для оцінки їх напружено-деформованого стану

Abstract

UA: Робота присвячена розробці розрахункових моделей конструкцій, що контактують і не контактують з ґрунтом, з урахуванням особливостей деформування матеріалу, повзучості, реологічних процесів, що проходять у ґрунті, і експериментальній перевірці теоретичних положень. Розроблені комбіновані моделі ґрунту у вигляді вінклерівського шару на лінійно - деформівній півплощині й на лінійно - деформівній чвертьплощині. На основі цих моделей проаналізована робота різних тунельних обробок прямокутного обрису з урахуванням спільної їх роботи з ґрунтом. Розроблено метод розрахунку довгих смуг і балок (півнескінченних, нескінченних, шарнірно – з’єднаних і ступінчатих) на ґрунтовій основі, описуваній різними моделями. Розроблено метод розрахунку жорстких і гнучких підпірних стінок з використанням комбінованої й інших моделей ґрунту. Показана можливість використання методу розрахунку смуг на пружній вінклерівській основі для розрахунку огорож на мостах і дорогах, прольотних будов і плит перекриттів. Розроблено метод розрахунку фундаментів на просадочних і набухаючих ґрунтах, у тому числі й з урахуванням реологічних процесів. Проаналізовано роботу балкових плитних, плитно-ребристих і ребристих прольотних будов мостів при різних дефектах будівництва або експлуатації. Розроблено метод розрахунку тонких пластин без ребер або підкріплених ребрами при різних граничних умовах. Розроблено метод розрахунку смуг з урахуванням нелінійності роботи залізобетону й прольотних будов при урахуванні повзучості. Показано можливість використання усереднених схем при розрахунку нерегулярних прольотних будов. Запропоновано методику розрахунку дерев'яних прольотних будов та ортотропного настилу металевих прольотних будов. Складено програми розрахунку прольотних будов і фундаментів. Складено таблиці реактивних зусиль, кутів повороту й осідань фіктивного затиснення коротких балок при впливі на них одиничних зосереджених сил, зосереджених моментів, а також однобічних або двобічних пригрузок інтенсивністю q=1. Таблиці складені для різних моделей ґрунту: вінклерівської основи, лінійно-деформівної півплощини й півпростору, лінійно - деформівного шару скінченної товщини й комбінованої основи у вигляді шару Вінклера, що лежить на лінійно - деформівній півплощині. Аналогічні таблиці складені для вертикальних смуг, що контактують із лінійно-деформівною чвертьплощиною. Бази даних для вертикальних смуг складені при різних глибинах розташування нижнього їхнього кінця. Використовуючи табличні одиничні величини, визначаються за виведеними автором перевідними формулами дійсні значення реактивних тисків, кутів повороту й осідань від реальних зовнішніх навантажень Наведено численні приклади розрахунку, у яких зроблене порівняння теоретичних й експериментальних даних, отриманих автором й іншими дослідниками. RU: Работа посвящена разработке расчетных моделей конструкций, контактирующих и не контактирующих с грунтом, с учетом особенностей деформирования материала, ползучести, реологических процессов, проходящих в грунте, и экспериментальной проверке теоретических положений. Разработаны комбинированные модели грунта в виде винклеровского слоя на линейно – деформируемой полуплоскости и на линейно - деформируемой четвертьплоскости. На основании этих моделей проанализирована работа различных тоннельних обделок прямоугольного очертания с учетом совместной их работы с грунтом. Разработан метод расчета длинных полос и балок (полубесконечных, бесконечных, шарнирно - сочлененных и ступенчатых) на грунтовом основании, описываемом различными моделями. Разработан метод расчета жестких и гибких подпорных стенок с использованием комбинированной и других моделей грунта. Показана возможность использования метода расчета полос на упругом винклеровском основании для расчета ограждений на мостах и дорогах, пролетных строений и плит перекрытий. Разработан метод расчета фундаментов на просадочных и набухающих грунтах, в том числе и с учетом реологических процессов. Проанализирована работа балочных плитных, плитно-ребристых и ребристых пролётных строений мостов при различных дефектах строительства или эксплуатации. Разработан метод расчета тонких пластин без ребер или подкрепленных ребрами при различных граничных условиях. Разработан метод расчета полос с учетом нелинейности работы железобетона и пролетных строений при учете ползучести. Показана возможность использования усредненных схем при расчете нерегулярных пролетных строений. Предложена методика расчета деревянных пролетных строений и ортотропного настила металлических пролетных строений. Составлены программы расчета пролетных строений и фундаментов. Составлены таблицы реактивных усилий, углов поворота и осадок фиктивного защемления коротких балок при воздействии на них единичных сосредоточенных сил, сосредоточенных моментов, а также односторонних или двухсторонних пригрузок интенсивностью q=1. Таблицы составлены для различных моделей грунта: винклеровского основания, линейно–деформируемых полуплоскости и полупространства, линейно - деформируемой слоя конечной толщины и комбинированного основания в виде слоя Винклера, лежащего на линейно – деформируемой полуплоскости. Аналогичные таблицы составлены для вертикальных полос, контактирующих с линейно – деформируемой четвертьплоскостью. Таблицы для вертикальных полос составлены при различных глубинах расположения нижнего их конца. Используя табличные единичные величины, определяются по выведенным автором переводным формулам истинные значения таблицы реактивных давлений, углов поворота и осадок от реальных внешних нагрузок Приведены многочисленные примеры расчета, в которых произведено сравнение теоретических и экспериментальных данных, полученных автором и другими исследователями. EN: The thesis is devoted to the development of calculation models of different constructions that come and do not come in contact with the soil, taking into account specific properties of material deformation, soil creep, rheology processes, that take place in the earth and experimental check of theoretical statements. Mixed soil models in the form of Winkler layer in linear-deformation half-plane and on linear-deformation quarter-half-plane have been developed. On the basis of these models the work of different tunnel linings of rectangle contour with the account of their contact with soil has been analyzed. The method of long strips and beam design (semi-infinite, infinite, hinge-joined and stage ones) on the soil surface, described by different models has been developed. The design method of rigid and flexible strutting walls with the use of mixed and other soil models has been developed. The possibility of strip design method use on rigid Winkler basis for barriers guard design on bridges and highways, span structures and floor slabs has been shown. The method of foundation design on slump and swelling soil taking into account rheology processes has been developed. The work of beam, plate, plate-arris and arris span structures of bridges at different construction defects or operation has been analysed. The method of design for thin plates without arrises or stiffened by arrises at different bordering states has been developed. The method of strip design with account of reinforced concrete work non-linearity and span structures allowing soil creep has been developed. The possibility of the use of average schemes when designing of irregular span structures has been presented. The method of design for wood span structures and orthotropic deck plating of span structures has been offered. The programs of design for span structures and foundations have been drawn up.