Анотація до роботи:

Кожушко Віталій Петрович. Моделювання споруд на автомобільних дорогах для оцінки їх напружено-деформованого стану. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.23.01-будівельні конструкції, будівлі та споруди. - Українська державна академія залізничного транспорту. Харків, 2007.

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.

1. Зроблено аналіз розрахунків різних інженерних споруд: тунельних обробок прямокутного обрису; жорстких і гнучких підпірних стінок; прольотних будов мостів; огорож на мостах і дорогах; пластин при різних умовах їхнього обпирання; фундаментів.

2. Створено розрахункові моделі коротких і довгих смуг на ґрунтовій основі, які базуються на аналітичних методах будівельної механіки, що дозволяє визначити НДС смуг у пружній стадії, з урахуванням миттєвих деформацій, деформацій повзучості залізобетону, пластичних деформацій у матеріалі смуг, реологічних процесів, що протікають у ґрунті, а також НДС смуг (балок) на просадочних і набухаючих ґрунтах.

3. Показано, що при урахуванні деформацій повзучості залізобетону згинальні моменти в смугах (балках) на ґрунтовій основі зменшуються на 13-30%.

4. Вивчено роботу смуг (балок) на ґрунтовій основі з урахуванням пластичних деформацій їхнього матеріалу. Установлено, що величини граничних зовнішніх навантажень, що діють на смугу, в значній мірі залежать від моделі ґрунту і повинні бути одержані від величини граничних деформацій.

5. Розроблено метод розрахунку вертикальних конструкцій (паль, жорстких і гнучких підпірних стінок, щілинних фундаментів) як балок (смуг) на запропонованій автором комбінованій основі у вигляді вінклерівського шару, що лежить на лінійно-деформівній чвертьплощині.

Аналіз результатів розрахунку паль показав, що теоретичні згинальні моменти відрізняються від експериментальних на 4,4-20%.

Запропоновано метод визначення бічного тиску ґрунту на підпірні стінки від привантажень на поверхні ґрунту, що змінюються за будь-яким законом і розташованих на будь-яких відстанях від тильної грані стінок.

6. Розроблено метод розрахунку прольотних будов будь-якої статичної схеми як у пружній стадії, так з урахуванням повзучості й нелінійних деформацій.

Складено програму розрахунку прольотних будов; одержано базу даних ординат ліній впливу зусиль, що передаються на головні поздовжні елементи.

Показано, що дані теоретичних розрахунків і натурних випробувань залізобетонних розрізних і нерозрізних, балочно-консольних, плитних, рамних, а також сталезалізобетонних прольотних будов співпадають.

7. Запропоновано єдиний метод розрахунку огорож бар'єрного типу на мостах і насипах підходів. Показано непогану збіжність теоретичних результатів і даних випробувань на моделі.

8. Розроблено універсальний метод розрахунку всіх типів прямокутних обробок тунелів з урахуванням їхньої спільної роботи з ґрунтом.

Аналіз наших експериментів і натурних експериментів інших авторів показав задовільну збіжність даних випробувань і теоретичних розрахунків, що говорить про ефективність застосування запропонованого методу розрахунку прямокутних обробок.

9. Розроблено єдиний метод розрахунку ізотропних й анізотропних плоских і ребристих пластин з різними умовами обпирання їхніх країв, тобто пластин, що мають різні граничні умови й навантажених будь-яким зовнішніми зусиллями.

Показано практично точне співпадання наших даних з результатами розрахунку за іншими теоріями.

Запропонований метод дозволяє розраховувати прямі, трапецієподібні, косі й криволінійні пластини як у пружній стадії, так і з урахуванням повзучості.

10.Результати роботи впроваджені при розробці конструкцій фундаментів, підпірних стінок, дорожнього одягу і при реконструкції прольотних будов мостів.

Публікації автора:

1. Кожушко В.П. Влияние грунтового массива на напряженное состояние прямоугольной обделки тоннелей мелкого заложения // Основания, ф-ты и мех. грунтов.- 1972.- № 1.- С. 27-28.

2. Кожушко В.П. Дослідження тунелів мілкого закладення // Автом.дороги і дор. буд-во.- К.: Будівельник, 1972.- Вип. 9.- С. 133-140.

3. Кожушко В.П. Определение давления грунта от эксплуатационной нагрузки на подземные сооружения мелкого заложения // Сопротивление материалов и теория сооружений.- К.: Будівельник, 1972.- Вып. XVII.- С. 121-126.

4. Кожушко В.П. Некоторые результаты испытания модели тоннельной обделки прямоугольного сечения // Изв. вузов. Стр-во и архитектура.- 1972.- № 10.- С.133-136.

5. Кожушко В.П. Розрахунок підземних споруд прямокутного перерізу з урахуванням обпирання перекриття на пружну основу // Автом. дороги і дор. буд-во.- К.: Будівельник,1972.- Вип. 11.- С. 110-114.

6. Кожушко В.П. Определение изгибающих моментов в прямоугольной обделке тоннелей мелкого заложения // Основания и фундаменты.- К.: Будівельник, 1973.- С. 41-47.

7. Кожушко В.П. Розрахунок прямокутних підземних споруд як рам на двошаровій пружній основі // Автом. дороги і дор. буд-во.- К.: Будівельник, 1974.- Вип. 15.- С.146-151.

8. Кожушко В.П. Вплив глибини закладення тунелю на розподіл зусиль в тунельній оправі // Автом. дороги і дор. буд-во.- К.: Будівельник, 1975.- Вип. 17.- С. 110-114.

9. Кожушко В.П. До питання розрахунку підземних споруд із защемленими бічними стінками // Автом. дороги і дор. буд-во.- К.: Будівельник, 1977.- Вип. 20.- С. 89-91.

10. Кожушко В.П. Расчет шарнирно-сочлененных балок на комбинированном основании // Основания и фундаменты.- К.: Будівельник, 1979.-Вып. 12.- С. 39-44.

11. Кожушко В.П. Расчет пролетных строений балочных мостов разрезной системы // Сопротивление материалов и теория сооружений.- К.:Будівельник, 1980.- Вып. 36.- С. 118-122.

12. Кожушко В.П. Расчет бесконечных и полубесконечных полос на комбинированном основании // Изв. вузов. Стр-во и архитектура.- 1980.- № 9.- С. 42-45.

13. Кожушко В.П. Расчет свай как балок на линейно-деформируемой чвертьплощини // Изв. вузов. Стр-во и архитектура.- 1982.- № 3.- С.60-63.

14. Кожушко В.П. Расчет неразрезных балочных мостов регулярной и нерегулярной систем на временную нагрузку // Изв. вузов. Стр-во и архитектура.- 1982.- № 5.- С. 118-121.

15. Кожушко В.П. Розрахунок щілинних фундаментів як стрічок на лінійно-деформівній чвертьплощині // Автом. дороги і дор. буд-во.- К.: Будівельник, 1983.- Вип. 32.- С. 67-75.

16. Коровниченко В.Д., Кожушко В.П. Расчет жестких ограждений на мостах // Изв. вузов. Стр-во и архитектура.- 1984.- № 8.- С. 121-124.

17.Кожушко В.П. Шарнирно-сочлененные балки на линейно-деформируемом слое конечной мощности переменной податливости // Изв. вузов. Стр-во и архитектура.- 1985.- № 3.- С.32-36.

18. Кожушко В.П. Основні показники розрахунку балок (стрічок) на комбінованій пружній основі при обпиранні їх на одну опору // Автом. дороги і дор. буд-во.- К.: Будівельник, 1985.- Вип. 36.- С. 77-80.

19. Кожушко В.П. К вопросу расчета длинных и ступенчатых полос на линейно-деформируемом слое конечной толщины переменной податливости // Основания и фундаменты.- К.: Будівельник, 1985.- Вып. 18.- С. 31-34.

20. Пропуск сверхнормативных нагрузок по автодорожным мостам / Н.П.Лукин, В.П.Кожушко, А.С.Лозицкий, В.В.Бондаренко // Обзорная информация " Автомобильные дороги ".- М.: ОИ ЦБНТИ Минавтодора РСФСР, 1986.- Вып. 2.- 62 с.

21. Кожушко В.П. Основы расчета полос на комбинированном упругом основании при опирании их на сосредоточенные опоры // Изв. вузов. Стр-во и архитектура.- 1986.- № 4.- С. 17-21.

22. Кожушко В.П. До розрахунку балочно-консольних прогінних будов на тимчасове навантаження // Автом. дороги і дор. буд-во.- К.: Будівельник, 1985.- Вип. 37.- С. 56-60.

23. Кожушко В.П. О расчете рамных мостов на временную нагрузку // Изв. вузов. Стр-во и архитектура.- 1987.- № 4.- С. 108-112.

24. Кожушко В.П., Лозицький А.С. Про розподільну здатність деяких балочних прольотних будов реконструйованих мостів // Автом. дороги і дор. буд-во.- К.: Будівельник, 1987.- Вип. 41.- С. 59-62.

25. Кожушко В.П. Про розрахунок стрічок на лінійно-деформівному шарі скінченної товщини при одночасовому обпиранні їх на зосереджені опори з урахуванням осідання опор // Автом. дороги і дор. буд-во.- К.: Будівельник, 1988.- Вип. 42.- С. 79-84.

26. Кожушко В.П., Лукин Н.П., Лозицкий А.С., Остапов М.Ю. О работе плитных пролетных строений при воздействии временных нагрузок // Изв. вузов. Стр-во и архитектура.- 1989.- № 7.- С. 109-111.

27. Кожушко В.П. Щодо розрахунку довгих балок на лінійно-деформівному напівпросторі // Автом. дороги і дор. буд-во.- К.: Будівельник. 1990.- Вип. 46.- С. 54-61.

28. Кожушко В.П. Расчет инженерных конструкций на линейно-деформируемом слое конечной толщины: Учебное пособие.- К.: УМК ВО, 1990.- 108 с.

29. Кожушко В.П. До розрахунку коротких балок на лінійно-деформівному напівпросторі.- К.: Будівельник, 1990.- Вип.. 47.- С. 37-44.

30. Кожушко В.П. Некоторые вопросы распределительной способности пролетных строений балочных разрезных мостов // Изв. вузов. Стр-во и архитектура.- 1991.- № 8.- С. 99-102.

31. Кожушко В.П. Деякі питання розрахунку прольотних будов мостів, трапецеїдальних у плані // Автом. дороги і дор. буд-во.- К.: Будівельник, 1993.- Вип.51.- С. 102-107.

32. Кожушко В.П. Расчет балочных пролетных строений мостов, кривых в плане // Вестник Харьк. гос. автомобильно-дорожного ун-та.- Харьков: ХГАДТУ, 1996.- Вып. 4.- С. 31-34.

33. Кожушко В.П. О расчете плитных пролетных строений при точечном опирании их на опоры // Вестник Харьк. гос. автомобильно-дорожного ун-та.- Харьков: ХГАДТУ, 1998.- Вып. 8.- С. 54-56.

34. Кожушко В.П. Деякі особливості роботи косих прольотних будов балкових мостів розрізної системи // Автом. дороги і дор. буд-во.- К.: Будівельник, 1998.- Вип. 56.- С. 107-114.

35. Кожушко В.П. Анализ работы главных балок некоторых разрезных балочных мостов при изменении поперечной жесткости пролетных строений // Вестник ХГАДТУ.- Харьков: ХГАДТУ, 2000.- Вып. 12-13.- С. 127-131.

36. Кожушко В.П. Определение перемещений ступенчатых балок на упруго-оседающих опорах // Науковий вісник буд-ва.- Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2002.- Вип.. 17.- С. 146-150.

37. Кожушко В.П., Биндюг С.А. Определение внутренних усилий в монолитных плитных пролетных строениях при шарнирном опирании на опоры // Вестник Харьк. гос. автомобильно-дорожного ун-та.- Харьков: ХНАДУ, 2002.- Вып. 17.- С.75-78.

38. Кожушко В.П., Біндюг С.А. Розрахунок нескінченних консольних смуг // Автом. дороги і дор. буд-во.- К.: Будівельник, 2002.- Вип. 64.- С. 125-127.

39. Кожушко В.П. Определение перемещений ступенчатых балок от единичных моментов // Науковий вісник буд-ва.- Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2002.- Вип. 18.- С. 73-76.

40. Кожушко В.П. Расчет балок на грунтовом основании с учетом нелинейности деформирования железобетона // Науковий вісник буд-ва.- Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2002.- Вип. 19.- С. 34-38.

41. Кожушко В.П. Расчет полос на упругом основании за пределом упругости // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета.- Харьков: ХНАДУ, 2002.- Вып. 19.- С. 145-150.

42. Кожушко В.П., Хабаров В.О. Определение реактивних давлений грунта с помощью линий влияния реактивних усилий // Коммунальное хоз-во городов. Серия: Технические науки и архитектура.- К.: Технiка, 2002.- Вып. 45.- С. 216-222.

43. Кожушко В.П. Определение углов поворота и осадок полос (балок) на линейно-деформируемом основании по линиям влияния // Науковий вісник буд-ва.- Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2003.- Вип.. 20.- С. 252-257.

44. Кожушко В.П., Лысяков И.Н. Определение единичных реактивных усилий в полосах на грунтовом основании по эмпирическим формулам // Коммунальное хо-во городов. Серия: Технические науки и архитектура.- К.: Техніка.- 2003.- Вып. 47.- С. 44-49.

45. Кожушко В.П. Определение внутренних усилий в полосах на линейно-деформируемом основании по линиям влияния // Вісник Сумського державного аграрного університету. Серія: Будівництво.- Суми: Сумське вид-во " Корпункт ", 2002.- Вип.. 8.- С. 79-85.

46. Кожушко В.П. Определение внутренних усилий в сборных разрезных плитных пролетных строениях от временных нагрузок // Вестник ХНАДУ.- Харьков: ХНАДУ, 2003.- Вып. 20.- С.109-112.

47. Кожушко В.П. Розподільна спроможність металевої прольотної будови балкових мостів // Будівництво України.- 2003.- № 5.- С.18-20.

48. Кожушко В.П. Определение усилий от временных нагрузок в металлической ортотропной плите проезжей части мостов // Вестник ХНАДУ.- Харьков: ХНАДУ, 2003.- Вып. 21.- С. 86-88.

49. Кожушко В.П. Расчет фундаментов на набухающих грунтах // Науковий вісник буд-ва.- Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2004.- Вип. 27.- С. 40-48.

50. Кожушко В.П. Определение усилий от временных нагрузок в поперечинах автодорожных деревянных мостов // Науковий вісник буд-ва.- Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2004.- Вип. 28.- С. 91-97.

51. Кожушко В.П. Расчет фундаментов на просадочных грунтах // Коммунальное хоз-во городов. Серия: Технические науки.- К.: Техніка, 2004.- Вып. 55.- С. 298-306.

52. Кожушко В.П. Определение усилий от временных нагрузок в прогонах автодорожных деревянных мостов // Вестник ХНАДУ.- Харьков: ХНАДУ, 2004.- Вып. 25.- С. 104-107.

53. Кожушко В.П. Расчет фундаментов на набухающих грунтах с учетом реологических процессов // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета.- Харьков: ХНАДУ, 2004.- Вып. 26.- С. 56-60.

54. Кожушко В.П. Расчет пролетных строений при введении фиктивной заделки в плоскости установки крайнего несущего элемента // Вестник ХНАДУ.- Харьков: ХНАДУ, 2005.- Вып. 30.- С. 229-232.

55. Кожушко В.П. Расчет пролетных строений автодорожных мостов при особых условиях их работы // Вестник ХНАДУ.- Харьков: ХНАДУ, 2005.- Вып. 31.- С. 63-67.

56. Кожушко В.П. Расчет полос (балок) на грунтовом основании при одновременном их опирании на опоры // Науковий вісник буд-ва.- Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2005.- Вип. 34.- С. 71-77.