Литвин О. В. Взаємодія висотних будівель з ґрунтовою основою при динамічних впливах.

Дисертаційна робота Литвина О.В. «Взаємодія висотних будівель з ґрунтовою основою при динамічних впливах» присвячена дослідженню напружено-деформованого стану фундаментних конструкцій у висотному будівництві під впливом динамічних навантажень, зокрема сейсмічних та вибухових. Основною метою дослідження є розробка та вдосконалення математичних моделей і методик, що дозволяють підвищити точність прогнозування взаємодії системи «основа–фундамент–будівля» та забезпечити оптимізацію конструктивних рішень для підвищення стійкості споруд. У роботі проаналізовано механізми ущільнення ґрунтів під фундаментами, визначено вплив їхніх компресійних характеристик на несучу здатність основи, розроблено алгоритми чисельного моделювання з використанням методу скінченних елементів у програмному комплексі Abaqus. Запропоновано нову реалізацію математичної моделі, яка враховує зміну коефіцієнта пористості та модуля деформації ґрунту залежно від тиску, що дозволяє більш точно прогнозувати осідання та нерівномірність ущільнення. Розглянуто особливості впливу сейсмічних хвиль та вибухових навантажень на висотні будівлі, зокрема їх вплив на резонансні частоти, крутильні коливання та нерівномірний розподіл напружень у несучих конструкціях. Використано чисельні методи для аналізу динамічної поведінки будівель, включаючи метод прямого інтегрування в часі, алгоритм CONWEP для вибухових навантажень та метод нормальних координат для оцінки впливу сейсмічних хвиль. Дослідження показало, що недостатня ширина деформаційних швів у багатосекційних будівлях може спричиняти підвищені ударні навантаження та пошкодження критичних зон. Запропоновано методи зниження динамічного відгуку будівель, зокрема введення ригельних систем, що дозволяють змінювати просторову жорсткість конструкцій, коригувати резонансні частоти та рівномірно розподіляти навантаження. Це дозволяє зменшити амплітуди коливань до 20–30% та запобігти прогресуючому руйнуванню конструкцій. Практичне значення роботи підтверджується впровадженням її результатів у проектування фундаментів реального об’єкта в м. Києві, що забезпечило скорочення довжини пальових фундаментів та зменшення армування до 30%, зберігаючи допустимі значення осідань. Отримані результати можуть бути використані при розробці нормативних документів для проектування висотних споруд у сейсмічно активних регіонах та при проектуванні фундаментних конструкцій у складних інженерно-геологічних умовах.