DSpace Community:https://er.nau.edu.ua/handle/NAU/401812024-03-28T16:23:40Z2024-03-28T16:23:40ZОцінка ухилів та рівності поверхонь дорожніх та аеродромних покриттівСмолич, Денис ВікторовичSmolych, Denyshttps://er.nau.edu.ua/handle/NAU/497362021-04-30T08:58:41Z2021-04-01T00:00:00ZTitle: Оцінка ухилів та рівності поверхонь дорожніх та аеродромних покриттів
Authors: Смолич, Денис Вікторович; Smolych, Denys
Abstract: Дисертація присвячена розробці нових методів оцінки ухилів та рівності поверхонь дорожніх та аеродромних покриттів на основі інформації, яка отримана від МЕМС-датчиків та побудові на їх основі вимірювальних приладів. Удосконалено спектральний метод оцінки ухилів та рівності дорожніх та аеродромних покриттів на основі відтвореного двоетапним ітеративним методом профілю поверхні. За допомогою імітаційної моделі проведено дослідження точності відтворення профілю поверхні, що досліджується, на основі вперше розробленої математичної моделі, як вихідних даних про профіль поверхні покриття, що досліджується. Вперше розроблено індикаторний метод діагностування ухилів, суть якого полягає в реалізації алгоритму допускового контролю і дозволяє прийняти рішення щодо діагностичного параметру: «в нормі» або «не в нормі». Проведено оцінку достовірності діагностування. Запропоновано методику проведення вимірювань на основі удосконаленого спектрального методу оцінки ухилів та рівності поверхонь дорожніх та аеродромних покриттів. На основі експериментальних досліджень алгоритмів комплексування інформації від МЕМС-датчиків встановлено, що найбільш точним алгоритмом визначення кута просторової орієнтації, виявився фільтр Калмана. Розроблено рекомендації щодо підвищення точності вимірювання. Розроблено та виготовлено макет автоматичного мобільного приладу для вимірювання ухилів та рівності поверхонь дорожніх та аеродромних покриттів, проведено експериментальні вимірювання на новозбудованій злітно-посадковій смузі аеропорту м. Харків. Розглянуто перспективи удосконалення конструкції вимірювальної платформи, розроблено проект вимірювальної платформи з підвищеною точністю вимірювання, можливістю автоматичного переміщення та використання наземної станції керування, за допомогою якої з’являється можливість дистанційної обробки даних. Враховуючи конструктивні особливості, вимірювальна платформа (ВП) не має можливості виміряти весь частотний діапазон хвиль нерівностей профілю покриття, що досліджується, тобто втрачається можливість виміряти шорсткість, тому розроблено прилад, який на основі методу лазерної тріангуляції дозволяє безконтактно вимірювати нерівності профілю дорожніх та аеродромних покриттів в діапазоні частот шорсткості, тому представлено розроблений комплексний прилад для вимірювання ухилів, рівності, та шорсткості поверхонь покриттів, що досліджуються.; The dissertation is devoted to development of new methods for estimation of roads and airfields pavements slopes and roughness on the basis of the information received from MEMS-sensors and construction measuring devices on their basis. The spectral method of estimating road and airfield pavements slopes and roughness on the basis of the surface profile evaluated by a two-stage iterative method has been further developed. Using the simulation model, the accuracy of investigated surface profile reproduction was studied on the basis of the firstly developed mathematical model as initial data on the investigated pavement surface profile. For the first time an indicative method for slope diagnosis was developed, the essence of which is to implement the algorithm of tolerance control and to allow making a decision on the diagnostic parameter: "normal" or "not normal". The assessment of the diagnosis reliability was performed. The method of measurements on the basis of the developed spectral method of estimation roads and airfields pavements slopes and roughness is introduced. On the basis of experimental researches for complexing information from MEMSsensors algorithms, it is established that the Kalman filter appeared as optimum on criterion of a spatial orientation angle measurement accuracy. Recommendations for improving measurement accuracy have been developed. A model of an automatic mobile device for measuring road and airfield surfaces slopes and roughness was developed and built, experimental measurements were performed on the newly built Kharkiv airport runway. Prospects for improving the design of the measuring platform are considered, the project of the measuring platform with the increased measurement accuracy, capability of automatic movement and ground control station use, by means of which there is a possibility of remote data processing, is developed. Given the design features, the measurement platform does not have the capability to measure the entire frequency range of the pavement profile roughness, so a device that is based on laser triangulation was developed, allowing measuring contact irregularities of road and airfield surfaces in the higher frequency range. Also a comprehensive device for measuring the slopes, and surface roughness is introduced.2021-04-01T00:00:00ZВплив динамічних навантажень метрополітену на напружено-деформований стан конструкцій будівель та спорудБашинський, Ярослав ВолодимировичБашинский, Ярослав ВладимировичBashynskyi, Yaroslav Volodymyrovychhttps://er.nau.edu.ua/handle/NAU/404452019-10-24T10:56:32Z2019-01-01T00:00:00ZTitle: Вплив динамічних навантажень метрополітену на напружено-деформований стан конструкцій будівель та споруд
Authors: Башинський, Ярослав Володимирович; Башинский, Ярослав Владимирович; Bashynskyi, Yaroslav Volodymyrovych
Abstract: Мета дисертаційної роботи полягає у визначенні напружено-деформованого стану відповідальних конструкцій будівель і споруд при впливі вібродинамічних навантажень метрополітену, які можуть призвести до часткового або повного руйнування несучих конструкцій будівлі.
На основі проведених експериментально-теоретичних досліджень, вирішена наукова задача, що полягає у розробці методики оцінки вібродинамічного впливу від дії метрополітену, яка використана для ретроспективного нелінійного аналізу будівлі, на яку поширюється цей вплив.
Автором запропоновано:
− при новому будівництві цивільних будівель у зоні впливу метрополітену, рекомендується використовувати методику розрахунку на вібродинамічні навантаження із урахуванням фактору часу, а також проводити заходи щодо захисту конструкцій або будівель у вигляді демпфуючих пристроїв, або використовувати демпфуючі властивості ґрунту;
− при проведенні реконструкції будівель, рекомендується встановлювати захисні екрани у ґрунті для запобігання негативного впливу від метрополітену на несучі конструкції будівель та споруд.; Цель диссертационной работы заключается в определении напряженно-деформированного состояния ответственных конструкций зданий и сооружений при воздействии вибродинамических нагрузок от метрополитена, которые могут привести к частичному или полному разрушению несущих конструкций здания.
Автором предложено:
− при новом строительстве гражданских зданий в зоне влияния метрополитена рекомендуется использовать методику расчета на вибродинамические нагрузки с учетом фактора времени, а также проводить мероприятия по защите конструкций или зданий в виде демпфирующих устройств, или использовать демпфирующие свойства почвы;
− при проведении реконструкции зданий, рекомендуется устанавливать защитные экраны в почве для предотвращения негативного влияния метрополитена на несущие конструкции зданий и сооружений.; The purpose of the thesis is to determine the stress-strain state of responsible constructions of buildings under the vibrodynamic influences from the subway, that can lead to partial or complete destruction of load-bearing structures.
On the basis of the experimental and theoretical researches, the scientific problem was solved. It consists in the development of methodology for estimation vibrodynamic influence from the subway, that is used for the retrospective nonlinear analysis of the building to which this influence applies.
The practical value of the work consists in: take into account the factors that can influence the formation of stress-strain state of load-bearing structures under vibrodynamic impacts; provide recommendations for modeling the process of subway impact on load-bearing structures for future consideration in the design. Forecast of stress-strain state in process of designing and reconstructing of buildings allows us to estimate the possible adaptability of buildings and structures to vibrodynamic effects, in addition to traditional methods for determination of the constructive safety by the boundary states. The results of the work were used to provide recommendations in the buildings design in zone of negative impact from subway vibration on bearing structures and for the development of basic methods for protection of structures.
The author suggested:
− for new construction of civil buildings in zone of influence from the subway it is recommended: to use the methodology for calculating vibrodynamic loads with taking into account the time factor; to protect load-bearing structures of buildings with damping devices, or to use the damping properties of the soil;
− for buildings under reconstruction, it is recommended to install protective shields in the soil to prevent the negative impact from the subway on the load-bearing structures of buildings.2019-01-01T00:00:00ZСтворення розрахункових моделей будівельних конструкцій при врахуванні реологічних властивостей залізобетонуБашинська, Ольга ЮріївнаBashynska, Olhahttps://er.nau.edu.ua/handle/NAU/402832021-04-13T14:39:14Z2019-02-01T00:00:00ZTitle: Створення розрахункових моделей будівельних конструкцій при врахуванні реологічних властивостей залізобетону
Authors: Башинська, Ольга Юріївна; Bashynska, Olha
Abstract: Дисертація присвячена розробці методики розрахунку залізобетонних конструкцій на основі подвійного степеневого закону, із врахуванням впливу фізичної нелінійності та реологічних властивостей бетону, а також, із врахуванням впливу зміни температури оточуючого середовища та при розрахунку на вогнестійкість.
Розроблена універсальна методика для чисельного розрахунку залізобетонних елементів конструкцій, що дозволяє врахувати вплив зміни температури в перерізі елементів на зниження механічних та деформаційних властивостей матеріалів. Також, розроблено алгоритм визначення деформацій конструкції із врахуванням виникнення деформацій повзучості на основі подвійного степеневого закону.
Вдосконалено алгоритм визначення функції повзучості при врахуванні впливу зміни температури оточуючого середовища. Отримані рівняння і розроблена методика розрахунку плит перекриття при впливі температурних факторів, та із врахуванням в’язкопружнопластичності бетону.
Набула подальшого розвитку математична модель, що дозволяє врахувати зміну температури навколишнього середовища та її вплив на розвиток нелінійних деформацій, із врахуванням зниження міцнісних та деформаційних характеристик матеріалу.
Запропоновану методику можна використовувати при проектуванні будівель та споруд, в яких можуть проявлятися деформації повзучості. Виконані чисельні експерименти дозволяють визначити небезпечні фактори, що характеризують можливу зміну умов експлуатації будівлі (збільшення пластичних деформацій або високотемпературні впливи тощо). Наведені алгоритми розрахунку конструкції можуть бути використані при повторному перерахунку будівель та споруд, що зазнали вогневого впливу.
Результати дослідження можна використовувати при удосконаленні стандартів у рамках забезпечення конструктивної безпеки будівель та споруд у випадку впливу високих або підвищених температур.; Диссертация посвящена разработке методики расчета железобетонных конструкций на основе двойного степенного закона, с учетом влияния физической нелинейности и реологических свойств бетона, а также с учетом влияния изменения температуры окружающей среды и при расчете на огнестойкость.
Разработана универсальная методика для численного расчета железобетонных элементов конструкций позволяет учесть влияние изменения температуры в сечении элементов на снижение механических и деформационных свойств. Также, разработан алгоритм определения деформаций конструкции с учетом возникновения деформаций ползучести на основе двойного степенного закона.
Усовершенствован алгоритм определения функции ползучести при учете влияния изменения температуры окружающей среды. Полученные уравнения и разработана методика расчета плит перекрытия при воздействии температурных факторов, и с учетом вязкоупругопластичности бетона.
Получила дальнейшее развитие математическая модель, позволяющая учесть изменение температуры окружающей среды и ее влияние на развитие нелинейных деформаций, с учетом снижения прочностных и деформационных характеристик материала.
Предложенную методику можно использовать при проектировании зданий и сооружений, в которых могут проявляться деформации ползучести. Выполнены многочисленные эксперименты позволяют определить опасные факторы, характеризующие возможную смену условий эксплуатации здания (увеличение пластических деформаций или высокотемпературные воздействия и т.д.). Приведенные алгоритмы расчета конструкции могут быть использованы при повторном пересчете зданий и сооружений, подвергшихся огневому воздействию.
Результаты исследования можно использовать при усовершенствовании стандартов в рамках обеспечения конструктивной безопасности зданий и сооружений в случае воздействия высоких или повышенных температур.; The consideration of rheological properties of concrete is one of the most important stages in ensuring the long-term and safe operation of buildings and structures. Rheological properties include shrinkage, swelling, creep and relaxation. Within the dissertation, the phenomenon of creep is investigated.
Creep is temperate deformation of the body under the action of constant load. The property of creep is characterized for a lot of materials. Real buildings are often subjected to variable loads that cause instant elastic and plastic deformation, as well as creep.
In order to study the motion of the material in creep, ordinary devices of a continuous medium mechanical are used. That is, they are introduced the tensor of voltage, deformation and rapid deformation. In the general case, the displacement of the points of the body may be significant in comparison with its original dimensions. In this case, its deformation must be described by means of the final deformation tensor, and at the deformed body surface must also be given by the corresponding boundary conditions.
An important property of concrete is that when the temperature of the surrounding environment increases, the modulus of elasticity of the material decreases. It’s possible to take into account the decrease in the elasticity modulus by using the lowering coefficients. But all construction documents say that full calculation and analysis of structures should be done not only with taking into account the lowering coefficients, but also the coefficients that will take into account the effect of creep, depending on the temperature change.
In the work, the calculation methodology for reinforced concrete structures is represented. The methodology is developed on the basis of a double power law, taking into account the influence of high temperatures and the calculation on fire resistance, as well as taking into account the influence of physical nonlinearity and rheological properties of concrete.2019-02-01T00:00:00ZНапружено-деформований стан сталезалізобетонних перекриттів із застосуванням зовнішнього армування різними видами профільованого настилуБаранецька, Дарія СергіївнаBaranetska D. S.https://er.nau.edu.ua/handle/NAU/392422019-09-13T12:36:33Z2019-07-05T00:00:00ZTitle: Напружено-деформований стан сталезалізобетонних перекриттів із застосуванням зовнішнього армування різними видами профільованого настилу
Authors: Баранецька, Дарія Сергіївна; Baranetska D. S.
Abstract: Дисертація присвячена порівняльному аналізу роботи та напружено-деформованного стану (НДС) сталезалізобетонних плит перекриття з різними видами профільованого настилу.
Проведено дослідження НДС сталезалізобетонних плит перекриття з профільованим настилом аналітичними методами за математичною моделлю, що враховує депланацію поперечних перерізів. Удосконалено математичну
модель композитних брусів з метою її адаптації для розрахунку НДС сталезалізобетонних плит перекриття з профільованим настилом та отримані залежності, що описують розподіл нормальних і дотичних напружень за
висотою перерізу, що дало змогу коректно визначати ширину поперечного перерізу при наявності порожнин.
Проведено експериментальне дослідження сталезалізобетонних плит перекриття з профільованим настилом та їх компонентів, отримано дані щодо
особливостей роботи під короткочасним навантаженням, характеру НДС, міцності та деформативності такого типу конструктивних елементів, а також верифікації аналітичних та чисельних моделей їх розрахунку.
Удосконалено методику чисельного моделювання НДС сталезалізобетонних плит з профільованим настилом з урахуванням особливості їх геометрії та роботи під навантаженням.; The dissertation is devoted to the comparative analysis of work and strain-stressed state (SSS) of steel reinforced concrete slabs with different types of profiled steel sheeting.
The actuality of theme was substantiated, the purpose and tasks of researches, scientific novelty and practical value of work were formulated, its general characteristic and connection with scientific programs were presented.
The possibility of using modern numerical methods and software complexes for the calculation of steel reinforced concrete slabs with profiled steel sheeting, in particular the finite element method (FEM), was investigated. The comparative analysis of modern software systems implementing FEM is carried out.2019-07-05T00:00:00Z