ivdon3@bk.ru
Широкомасштабное освоение земель России привело к созданию железнодорожной сети. Вместе с прокладкой железной дороги возводилась и вся транспортная инфраструктура, такие, как мосты, тоннели, путепроводы. Многим строениям уже более 100 лет. Сооружения ветшают и подходят к концу своего жизненного цикла. Поэтому необходимо реконструировать или демонтировать данные сооружения. В связи с возросшими грузоперевозками между Китаем, Россией и странами Западной Европы возникла необходимость в реконструкции всех тоннелей на БАМе. В данной работе приведен один из вариантов реконструкции тоннеля и исследовано методом математического моделирования напряженно-деформированное состояние системы «массив-сооружение», по которому тоннель может быть реконструирован.
Ключевые слова: математическое моделирование, напряженно-деформированное состояние, железнодорожный тоннель, реконструкция, метод конечных элементов, буровзрывные работы, механизированная проходка, горный комбайн, перемещения, Байкало-Амурская магистраль
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
Целью данного исследования является математическое моделирование южной части Сибирского кратона методом конечных элементов. Задачей исследования является проведение математического моделирования напряженно-деформированного состояния вязко-упруго-пластичной среды Якутско-Вилюйского крупной изверженной провинции на основании краевой задачи. Гипотеза исследования: возможность использование результатов численного исследования для определения зон дислокаций полезных ископаемых. В южной части кратона, на территории республики Саха-Якутия, находятся богатейшие месторождения нефти и газа, крупнейшим из которых является Усть-Вилюйское месторождение, находящееся в южной части кратона. Метод исследования: численный эксперимент, осуществлённый методом математического моделирования. Достигнутые результаты: проведены исследования методом конечных элементов, определена возможность использования численными методами, проведен анализ напряженно-деформированного состояния плиты, определены места аномалий дислокаций горных пород кратона для выявления потенциальных нефтегазоносных месторождений.
Ключевые слова: кратон, математическое моделирование, напряженно-деформированное состояние, геофизика, геотектоника, растяжение, изверженная провинция, модели материалов, модель Hardening Soil, метод конечных элементов, дислокация полезных ископаемых
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.6.9 - Геофизика
На сегодняшний день проблема глобального изменения климата и связанная с ней деградация мерзлоты является приоритетным направлением исследований. В районах Крайнего Севера изменение температуры на полградуса способствует возникновению геокриологических опасностей: появлению оврагов, термокарстовых просадок, пучений, образованию жильных льдов и, как следствие, разрушению домов и инфраструктуры. В России зона вечной мерзлоты занимает около 63-65% ее территории и простирается на тысячи километров. Различные инженерно-геологические воздействия, в том числе, техногенные, представляет собой серьезную геокриологическую опасность и могут приводить к деградации мерзлых грунтов в различных регионах. Вследствие быстрого оттаивания льда и изменения климата, на мерзлых грунтах образуются обвалы и пустоты. Также, при оттаивании вечной мерзлоты, образуется большое количество грунтовых вод и появляется риск засоления близлежащих водных и прибрежных зон. Это может привести к утрате ресурсов, которые необходимы для жизни местного населения, а также для экономики региона. Несмотря на то, что существуют многочисленные программы и исследования на эту тему, в России огромный объем работ по устранению геокриологических угроз до сих пор не проведен.
Ключевые слова: геокриология, вечная мерзлота, грунт, деградация мерзлых грунтов, протаивание, мониторинг, Якутия, криолитозона, геокриологическая опасность
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
Данное исследование является пилотным. Цель исследования - выявление характера взаимосвязи между коэффициентом Пуассона и когезией, на примере грунтового массива. Основная задача исследования - выявление зависимости коэффициента Пуассона и коэффициента сцепления для получения предела разрушения материала (в настоящем исследовании грунтового массива) – пластических течений в материале. Исследование ведется методами математического моделирования. Для достижения поставленной цели необходимо обосновать возможность выполнения данного эксперимента с помощью краевой задачи, а также выполнить ранжирование количества численных экспериментов методом планирования эксперимента для получения экстремумов. Далее необходимо выполнить сам численный эксперимент по выявлению зависимости между коэффициентом Пуассона и когезией. Полученные данные будут использоваться для составления обратной задачи в новом российском программном продукте в области геотехнического и геомеханического моделирования.
Ключевые слова: коэффициент Пуассона, когезия, грунтовый массив, численный эксперимент, метод конечных элементов, математическое моделирование, пластическое течение, деформация, напряжение
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.9 - Строительная механика , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Статья посвящена математическому моделированию строительства подводных тоннелей, предназначенных для метрополитена. Данный тип тоннелей также можно использовать как железнодорожный и автодорожный. Самыми интересными являются подводные тоннели-мосты и плавающие тоннели, но самые перспективные и наиболее часто встречающийся это тоннели, расположенные на дне водной преграды.
Ключевые слова: подводный тоннель, метрополитен, метод конечных элементов, метод отпускных секций, математическое моделирование, этапы технологии строительства, транспортный тоннель, напряженно-деформированное состояние
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.8 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
В составе Соль-Илецкого рудника №2 планируется возведение и устройство оздоровительного курортного центра для лечения респираторных заболеваний. Данный оздоровительный центр позволит оказывать медицинские услуги в лечебных соляных камерах на первом горизонте (123 метра под землей). Для этого необходимо использовать отработанные горизонты каменной соли (камерные выработки). Для сооружения оздоровительного комплекса по соображениям безопасности в части подземных выработок требуется устроить крепь. В данной статье рассматривается математическое моделирование и выбор оптимального типа крепи камерных выработок.
Ключевые слова: математическое моделирование, напряженно-деформированное состояние, НДС, каменная соль, крепь, камерная выработка, метод конечных элементов, МКЭ, редевелопмент
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.8.7 - Теоретические основы проектирования горнотехнических систем
Жизненный цикл объекта капитального строительства – это экономически обоснованная программа проектирования, строительства, эксплуатации и ликвидации здания или сооружения. В данной статье раскрывается роль проекта жизненного цикла при редевелопменте индустриальных объектов, таких как надземные заводы и фабрики в черте города и объекты горной промышленности. В статье дается методика составления программы жизненного цикла при редевелопменте индустриальных (надземных и подземных) объектов, шахтного поля.
Ключевые слова: жизненный цикл, программа редевелопмента, подземные сооружения, моделирование, информационное строительство, индустриальный объект, горные выработки, объект горной промышленности
Увеличение населения крупных городов ведет к потребности в жилых домах, офисных помещений, мест досуга и т.п. приводит к активизации нового строительства. Город не может постоянно развиваться по площади так, как ограничен территорией, отведенной ему в рамках кадастрового деления территории и до бесконечности расти в ширь он не может. Поэтому существуют различные программы развития городов такие, как реновация, редевелопмент индустриальных территорий и реконструкция существующей застройки. Также в последнее время стало популярным использовать различные экологические стандарты при проектировании и строительстве новой или реконструируемой застройки. В данной статье пойдет речь о редевелопменте индустриальных территорий с освоением подземного пространства с позиции экостандарта Fitwel.
Ключевые слова: Fitwel, зеленый стандарт, редевелопмент, индустриальные территории, реновация, промышленные здания, промышленные сооружения, новое строительство, освоение подземного пространства, комплексное освоение территории
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В статье рассматриваются геологические аспекты существующей и проектируемой системы противооползневой защиты центральной части Карасанского оползня на Крымском полуострове, где находится реконструируемый пансионат «Орел».
Ключевые слова: оползень, система противооползневой защиты, свайная стена защиты, подпорная стена, Крым, реконструкция, буросекущиеся сваи
В связи с развитием расчетных комплексов метода конечных элементов порой возникает проблема выбора методов и методик проведения численного эксперимента с обделками перегонных тоннелей метрополитенов. Целью данной статьи является рассмотрение возможности применения одномерных и двухмерных элементов при моделировании обделки тоннеля метрополитена и необходимости применения контактных элементов при моделировании обделки. Для выполнения поставленной задачи созданы две расчетные схемы с обделкой, смоделированной одномерными элементами и двумерными элементами, которые созданы на примере существующего перегонного тоннеля московского метрополитена.
Ключевые слова: метод конечных элементов, одномерные элементы, двумерные элементы, контактный элемент, контактные задачи, тоннель, метро, математическое моделирование, напряженно-деформированное состояние
Актуальность данного исследования состоит в том, что будут учтены взаимные влияния существующих транспортных объектов и вновь возводимой подземной части, будут определены способы минимизации геомеханического воздействия друг на друга. Предметом исследования является напряженно-деформированное состояние системы «сооружение – массив – сооружение». Целью исследования являются способы минимизации взаимного влияния метрополитена, железной дороги и подземной части проектируемого здания.
Ключевые слова: геотехнический экран, математическое моделирование, МКЭ, подземное сооружение, взаимное влияние, напряженно-деформированное состояние, станция метрополитен, минимизация влияния
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки)
В последние несколько лет такие объекты стали выводиться за черту городов и возводить заново на новых, не освоенных территориях. А на освободившейся территории начинается новая застройка с интенсивным освоением подземного пространства. Стратегический инновационный подход к реализации проектов освоения высвобождаемой индустриальной территорией современного города является злободневным ответом на вопрос о совершенно новом понимании комфортной среды, в которой задействовано все: зонирование территории застройки, прокладка новых автомобильных дорог (улиц города), подземные сооружения и коммуникации, транспортная доступность, экологичность строительства. Без понимания о том, что проблема формирования жизненного пространства является комплексной, в итоге не будет получено комфортных условий существования человека. На этом и основываются различные современные зеленые стандарты строительства.
Ключевые слова: редевелопмент, зеленый стандарт, BREEAM, индустриальные территории, промышленные объекты, реконструкция, реновация, комплексное освоение территории, сертификат
Для крепления вертикальных стен котлованов не всегда возможно использовать анкерные конструкции. Чаще всего приходится использовать распорные конструкции из труб. Для перераспределения усилий от распорных конструкций и грунта необходимо использовать специальный распределительный пояс, состоящий из двутавровых балок. В данной статье представлены результаты исследования вариантов конструкций и конструирования опорного столика для распорных конструкций стен в грунте (вертикальных стен крепления бортов котлована).
Ключевые слова: распределительные пояс, балка двутавровая, опорная конструкция, столик, котлован, распорные конструкции, тавр, стена в грунте
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки)
В данной статье рассматривается круг вопросов, связанных со строительством метрополитена в городе Хошимин, Вьетнам, на примере вновь возводимого района Тху Тьем. Проблема строительства заключается в сложных горно-геологических условиях города Хошимина. В геологическом строении выступают терригенно-минералогические ассоциации, что существенно затрудняет подземную проходку линий метрополитена. Поэтому было принято решение строить метро на эстакадах, но расчет фундаментов на терригенно-минералогических ассоциациях требует детального геологического изучения.
Ключевые слова: метрополитен, терригенно-минералогические ассоциации, эстакады, геологическое строение, Хошимин, геологическое строение, район Тху Тьем
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки) , 25.00.08 - Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение
В статье приводятся результаты исследования, направленные на выбор безопасной глубины заложения подземного коллектора. В научной и нормативной литературе нет конкретных рекомендаций по глубине заложения футляров при проходке через действующие автомагистрали. А есть только рекомендации, касающиеся проходки футляра коллектора через железнодорожные насыпи. Цель данного исследования: научно обоснованные рекомендации по применению железобетонных труб в качестве футляров коллекторов. Решение задач для достижения поставленной цели будет производиться при помощи численного эксперимента - методом конечных элементов.
Ключевые слова: железобетонный футляр, подземный коллектор, безопасная глубина, математическое моделирование, конструкции футляров, автомагистраль, закрытый способ работ, бестраншейная прокладка, метод конечных элементов, мульда оседания
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки) ,