ВЕРИФІКАЦІЯ РЕЗУЛЬТАТІВ СКІНЧЕННО-ЕЛЕМЕНТНОГО АНАЛІЗУ МЕТАЛOІН’ЄКЦІЙНИХ СОРОЧОК ОПРАВ ПІДЗЕМНИХ ЗАЛІЗНИЧНИХ СПОРУД
DOI:
https://doi.org/10.18664/1994-7852.216.2026.362753Ключові слова:
підземна споруда, оправа, склепіння, металоін’єкційна сорочка, метод скінченних елементів, напружено-деформований стан, тримаюча здатністьАнотація
Інженерні споруди на залізницях – мости, водопропускні труби, тунелі – є відповідальними об’єктами з тривалими строками експлуатації. У процесі експлуатації їхні несучі конструкції зазнають фізичного зносу, обумовленого утворенням тріщин, вивалів і локальних пошкоджень, що призводить до зниження тримаючої здатності. Усувати такі пошкодження потрібно за допомогою ремонтних технологій, які забезпечують збереження існуючих конструкцій і мінімальні перерви в русі поїздів. В Українському державному університеті залізничного транспорту розроблено і впроваджено конструктивно-технологічні рішення відновлення тримаючої здатності кам’яних, бетонних і залізобетонних оправ водопропускних труб і тунелів через улаштування металоін’єкційних сорочок. Разом із тим під час проєктування тримаючу здатність сталевої оболонки таких сорочок зазвичай не враховували через складність верифікації результатів чисельних розрахунків. У статті наведено результати верифікації скінченно-елементних розрахунків напружено-деформованого стану склепінчастих металоін’єкційних конструкцій на основі порівняння з експериментальними та розрахунковими даними, отриманими для аналогічних сталебетонних аркових систем. Встановлено, що результати нелінійних розрахунків методом скінченних елементів мають задовільну збіжність з експериментальними даними, а отримані величини тримаючої здатності є консервативними, що дає змогу коректно застосовувати цей метод під час проєктування.
Посилання
Плугін, А. А., Мірошніченко, С. В., Калінін, О. А., Никитинський А. В., Лютий, В. А., Афанасьєв, О. В. (2018). Нові конструктивно-технологічні рішення ремонту залізобетонних і кам’яних мостів і водопропускних труб: Досвід експлуатації після ремонту. Українська залізниця, 6(60), 19–24.
Молдавська, Т. А. (1997). Напружено-деформований і граничний стан сталебетонних склепінь [Дис. канд. техн. наук, 05.23.01, ХарДАЗТ,] Харків.
Hara, T. (2017). Numerical Analysis of R/C Cylindrical Shell with Hoop Edge Beams. Procedia Engineering, 171, 789–796. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.01.464
Hammood, A. M., & Jawad, D.A.M. (2023). Seismic Evaluation of Cylindrical Concrete Shells. Open Engineering, 13, 20220417. https://doi.org/10.1515/eng-2022-0417
López López, D. et al. (2023). Experimental testing and structural analysis of composite tile – reinforced concrete domes. Engineering Structures. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2023.116512
Surayya, K. (1980). Limit analysis of reinforced concrete cylindrical shell roofs. Building and Environment, 15(4), 223-234. https://doi.org/10.1016/0360-1323(80)90003-7
Barbhuiya, G.H., Hasan, S.D., & Al-Rashid, M.H. (2021). Analysis and Design of Reinforced Concrete Thin Cylindrical Shell. Journal of Physics: Conference Series, 2070(1), 012162. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2070/1/012162.
Kholil, M.I., & Ahmed, A. (2026). Finite element modelling of RC beam strengthened with epoxy-bonded steel plate. Journal of Building Pathology and Rehabilitation, 11 1. https://doi.org/10.1007/s41024-025-00672-y.
Eng, L., & Kim, C. (2025). Finite-Element Analysis of Flexural Strengthening Performance of Fire-Damaged RC Beams. Int J Concr Struct Mater, 19, 47. https://doi.org/10.1186/s40069-025-00789-x
Hamoush, S.A., & Ahmad, S.H. (1990). Debonding of Steel Plate-Strengthened Concrete Beams. Journal of Structural Engineering, 116(2), 356–371. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1990)116:2(356
Hamoush, S.A., & Ahmad, S.H. (1990). Static strength tests of steel plate strengthened concrete beams. Materials and Structures, 23, 116–125. https://doi.org/10.1007/BF02472571
Alam, M. A., Sami, A. & Mustapha, K. N. (2017). Embedded Connectors to Eliminate Debonding of Steel Plate for Optimal Shear Strengthening of RC Beam. Arab J Sci Eng, 42, 4053–4068. https://doi.org/10.1007/s13369-017-2572-5
Lobiak, A., Plugin, A., Kravtsiv, L., & Kovalova, O. Modelling of motorway bridge spans under modernization with consideration of rheological properties of the materials. (2018). Matec Web of Conferences, 234, 04004. https://doi.org/10.1051/matecconf/201823404004
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
