Анотація до роботи:

Васил‘єв М.В. Обстеження й посилення кам'яних будівель на базі чисельного моделювання несучих систем. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01 – Будівельні конструкції, будівлі та споруди. –
Національна академія природоохоронного та курортного будівництва. Сімферополь, 2009.

Дана робота присвячена чисельному моделюванню несучих систем кам'яних будівель для визначення напружено-деформованого стану кладки та перевірки її несучої здатності, як при новому проектуванні, так і при оцінці технічного стану існуючих будівель.

Розроблено методику розрахунково-аналітичної оцінки несучої здатності кладки по розрахункових сполученнях навантажень скінченоелементного розрахунку, що дозволяє оперативно виявити найнебезпечніші ділянки стін будівлі. Перерізи в цих зонах необхідно перевіряти за допомогою розробленої методики оцінки несучої здатності по реакціях у вузлах скінчених елементів, що повністю відповідає діючим нормам по проектуванню кам'яних конструкцій.

Запатентовано методику посилення за допомогою залізобетонних оболонок із жорсткими шпонками, що дозволяє забезпечити надійне з'єднання кладки з посиленням і включення останнього в роботу.

Обґрунтовано необхідність і ефективність верифікації розрахункової моделі за результатами обстежень, фізичних експериментів, нормованих методів розрахунку.

1. На сьогодні відсутня методика оцінки несучої здатності кам'яних конструкцій за результатами розрахунку просторових моделей МСЕ на поширених програмних засобах у випадку складного напруженого стану.

2. Розроблено методику розрахунково-аналітичної оцінки несучої здатності кладки по розрахункових сполученнях навантажень скінченоелементного розрахунку, що дозволяє оперативно виявити найнебезпечніші ділянки стін будівлі. Перерізи в цих зонах необхідно перевіряти за допомогою розробленої методики оцінки несучої здатності по реакціях у вузлах СЕ, що повністю відповідає діючим нормам по проектуванню кам'яних конструкцій.

3. Методом чисельного експерименту обґрунтовані ефективні способи посилення кладки залежно від виду НДС. Якщо несуча здатність визначається міцністю при позацентровому стиску, то вузькі простінки доцільно підсилювати сталевими обоймами. Останні є неефективними для широких простінків, а так само при сейсмічному впливі, коли руйнування відбувається в результаті дії головних розтягуючих напруг. У цьому випадку раціонально виконати посилення залізобетонними оболонками.

4. Запатентовано спосіб устрою залізобетонних оболонок із жорсткими шпонками. Конструктивне рішення дозволяє надійно з'єднати кладку із оболонкою посилення та підвищити ефективність останнього.

5. Методом чисельного експерименту обґрунтовані способи розрахунку кам'яних будівель з використанням просторових моделей, що враховують наявність пошкоджень у конструкціях, вплив на внутрішні зусилля послідовності зведення будівлі, фактичне з'єднання перекриттів і стін.

6. Обґрунтовано необхідність і ефективність верифікації розрахункової моделі по фізичному прототипу на підставі результатів обстеження, фізичних експериментів, нормованих розрахунків.

7. Методики оцінки несучої здатності кам'яних конструкцій за результатами розрахунку МСЕ впроваджені в практику нового проектування та при обстеженні і розробці рекомендацій з реконструкції існуючих будівель.

8. Розроблено послідовність і методика застосування чисельного моделювання в процесі обстеження і науково-технічного супроводу реконструкції. Сучасні програмні засоби чисельного аналізу конструкцій є ефективним інструментом розрахунково-аналітичної оцінки технічного стану і ефективності посилення будівель.

Публікації автора:

1. Белавский В.А. Методики численного моделирования несущих систем зданий в сейсмических районах на программном комплексе «Лира». / В.А. Белавский, М.В. Васильев, Ю.П. Линченко, А.Ю. Линченко // Міжвідомчий науково-технічний збірник наукових праць (будівництво) / НДІБК. – 2006. – Вып. 64. – с. 727-730.

2. Васильев М.В. Моделирование стержневых несущих систем с учетом образования пластических шарниров средствами программного комплекса Recon. / М.В. Васильев // Сб. науч. трудов КИПКС. – Симферополь: Таврия, 1997. – с. 161-169.

3. Васильев М.В.. Моделирование напряженно-деформированного состояния системы «основание-сооружение» при воздействии оползня./ М.В. Васильев // Сб. науч. трудов КАПКС. Строительство и техногенная безопасность. – 2001. – Выпуск 4. – с. 64-70.

4. Васильев М.В.. Модель основания при оползневых воздействиях. / М.В. Васильев // Сб. науч. трудов КАПКС. Строительство и техногенная безопасность. – 2001. – Выпуск 5. – с. 39-43.

5. Васильев М.В.. Расчетная модель основания при неравномерных осадках здания с учетом нелинейных свойств грунта. / М.В. Васильев // Сб. науч. трудов КАПКС. Строительство и техногенная безопасность. – 2002. –Выпуск 7. – с. 135-141.

6. Васильев М.В.. Увеличение жесткости цокольной части здания на оползнеопасных территориях. / Сб. науч. трудов КАПКС. Строительство и техногенная безопасность. – 2002. –Выпуск 6. – с. 158-161.

7. Линченко Ю.П. Анализ прочности каменной кладки по результатам расчета НДС на ПК Лира при косом внецентренном сжатии. / Ю.П. Линченко, М.В. Васильев. // Сб. науч. трудов КАПКС. Строительство и техногенная безопасность. – 2003. – Выпуск 8. с. 31-36.

8. Линченко Ю.П. Расчет прочности каменных конструкций при сейсмическом воздействии по результатам анализа НДС на ПК "Лира". / Ю.П. Линченко, М.В. Васильев. // Міжвідомчий науково-технічний збірник наукових праць (будівництво) / НДІБК. – 2004.– Вып. 60. – с. 255-259.

9. Линченко Ю.П. Метод анализа прочности каменных конструкций реконструируемых зданий в сейсмических районах на ПК «Лира» / Ю.П. Линченко, В.А. Белавский, М.В. Васильев // Сб. науч. трудов НАПКС. Строительство и техногенная безопасность. – 2005. – Выпуск 10. – с.38-42.

10. Линченко Ю.П. Дефекты незавершенного здания из монолитного железобетона и предложения по их оценке. / Ю.П. Линченко, М.В. Васильев. // Сб. науч. трудов НАПКС. Строительство и техногенная безопасность. – 2005. – Выпуск 12. – с.32-36.

11. Линченко Ю.П. Расчетная модель панельного здания при неравномерной осадке с усиленным основанием. / Ю.П. Линченко, М.В. Васильев. // Сб. науч. трудов КИПКС. Строительство и техногенная безопасность. – Симферополь: Таврия, 1999. – с. 3…8.

12. Линченко Ю.П. Особенности работы плиты перекрытия здания из монолитного железобетона. / Ю.П. Линченко, М.В. Васильев. // Сб. науч. трудов НАПКС. Строительство и техногенная безопасность. – 2005. – Выпуск 11. – с. 28-32.

13. Пат. 14384 Україна, МПК (2006) Е04В 2/00. Спосіб посилення стін залізобетонними оболонками / Ю.П. Лінченко, М.В. Васил‘єв; заявник Національна академія природоохоронного та курортного будівництва. – № u 2005 10796; заявл. 15.11.2005; опубл. 15.05.2006, Бюл. № 5.

14. Линченко Ю.П. Расчетные модели зданий на неравномерно деформируемом оснований и их идентификация. Ю.П. Линченко, М.В. Васильев. // «Будівництво в сейсмічних районах України»: IV Науково-технічна конференція, 18-21 травня 1999 р.: доповіді. – Ялта, 1999. – с. 250-251.