Аналітичні і скінчено-елементні розрахунки дорожніх споруд різних форм з гофрованого металу за деформаційним критерієм

Опубліковано:
Номер: Випуск 31(2025)
Розділ: Гідротехнічне будівництво, водна інженерія та водні технології
Cторінковий інтервал статті: 234-243
Ключові слова: деформаційний критерій, дорожній насип, несна здатність, споруди з МГК.
Як цитувати статтю: Абрамов В. М. Аналітичні і скінчено-елементні розрахунки дорожніх споруд різних форм з гофрованого металу за деформаційним критерієм. Дороги і мости. Київ, 2025. Вип. 31. С. 234–243.
Як цитувати статтю (references): Volodymyr Abramov. Analytical and finite element calculations of road structures of different forms from corrugated metal according to the deformation criterion. Dorogi і mosti [Roads and bridges]. Kyiv, 2025. Issue 31. P. 234–243 [in Ukrainian].

Автори

Донбаська національна академія будівництва і архітектури, м. Івано-Франківськ (на період воєнного стану), Україна
https://orcid.org/0000-0002-6911-5178

Анотація

Вступ. Споруди з металевих гофрованих конструкцій (МГК) — водопропускні трубі, малі та середні мости, шляхопроводи — є досить поширеними сучасними об’єктами транспортного і гідротехнічного будівництва у багатьох країнах світу. При належному рівні проєктування такі дорожні споруди за своїми техніко-економічними показниками значно ефективніші за споруди такого ж класу з масивних залізобетонних і металевих конструкцій. Тому важливо мати більше уявлень про роботу цих раціональних і специфічних об’єктів під дорожнім насипом в системі «споруда – ґрунт» та відповідну більш коректну методику їхнього розрахунку.

Проблематика. У частині розрахунків існуюча нормативно-методична документація з проєктування дорожніх споруд з МГК не достатньо повна і не відображає в потрібній мірі особливості роботи таких споруд різних форм перетину. Це певною мірою ускладнює проєктування і сповільнює поширення таких споруд з МГК у практиці дорожнього будівництва.

Мета і завдання. Показати можливості складання методики розрахунку дорожніх споруд з МГК за деформаційним критерієм, найбільш актуальним для гнучкого склепіння під насипом, з використанням простих зрозумілих розрахункових схем різних форм перетину і загальноприйнятих закономірностей будівельної механіки та механіки ґрунтів і підземних споруд — основна мета і завдання даної роботи.

Методи досліджень і результати. На основі розрахунково-теоретичного аналізу роботи дорожніх споруд з МГК в умовах взаємодії з ґрунтом насипу з використанням аналітичних методів і метода скінчених елементів (МСЕ) показано можливості складання методики їхнього практичного розрахунку, яка більш повно відображає дійсну роботу розглянутих споруд.

Висновки. Результати роботи показують, що є підстави для доповнення і удосконалення методики розрахунку дорожніх споруд різних форм перетину з МГК. Викладені у статті дані доповнюють уявлення про роботу дорожніх споруд такого типу. Показано можливі вихідні розрахункові положення і напрямки подальшої роботи з доповнення й удосконалення існуючої методики розрахунку розглянутих дорожніх споруд з МГК.

Посилання

  1. Handbook of Steel Drainage and Highway Construction Products. American Iron and Steel Institute. Canadian Edition. Corrugated Steel Pipe Institute, 2007. 470 p.
  2. Petterson L., Sundqust H. Design of Soil-Steel Composite Bridge. Stockholm: KTN Royal Institute of Technology, 2007. 98 p.
  3. ВБН В.2.3-218-198: 2007 Споруди транспорту. Проєктування та будівництво споруд з металевих гофрованих конструкцій на автомобільних дорогах загального користування. Київ, 2007. 49 с. (Інформація та документація).
  4. Колоколов Н. М., Янковський О. Я., Щербіна К. Б., Черняхівська С. Е. Металеві гофровані труби під насипами. Транспорт. 1973. 117 с.
  5. Абрамов В. М. Граничні деформації дорожніх споруд з гофрованого металу. Вісник НУВГП. Технічні науки: зб. наук. праць. Рівне: НУВГП. 2023. Вип. 1(101). С. 143–149. DOI: https://doi.org/10.31713/vt12202312.
  6. Абрамов В.М. Розрахунок несної здатності аркової дорожньої споруди з гофрованого металу аналітичним способом. Дороги і мости. Київ, 2024. Вип. 30. С. 345–351. DOI: https://doi.org/10.36100/dorogimosti2024.30.345.
  7. Абрамов В. М. Про методику розрахунку аркових мостових споруд з гофрованого металу. Вісник НУВГП. Технічні науки: зб. наук. проць. Рівне: НУВГП. 2024. Вип. 1(105). С. 149–158. DOI: https://doi.org/10.31713/vt12202411.
  8. Клейн Г. К. Посібник з практичних занять з курсу будівельної механіки (статика стрижневих систем). Вища школа. 1980. 348 с.
  9. Абрамов В.М. Металеві гофровані склепіння під ґрунтовою засипкою: автореф. дис. …канд. техн. наук: 05.23.15/Абрамов Володимир Миколайович; ЛІІЖТ. 1989. 21 с.
  10. Hengshui Yitong Pipe Industry Co., Ltd (China). URL: https://www.corrugatedmetalculvert.com/ application-in-highway-construction/ (дата звернення 29.10.2024).
  11. Ковальчук В. В., Коваль П. М., Коваль М. П. Методи обстеження та випробування тунельного шляхопроводу з металевих гофрованих конструкцій на км 228 + 160 автомобільної дороги Київ-Харків-Довжанський. Дорорги і мости. Київ, 2020. Вип. 21 (2020). С. 250–269. DOI: https://doi.org/10.36100/ dorogimosti2020.21.250.