Вперше отримані нові експериментальні дані щодо роботи двошарнірних залізобетонних рам із штучним регулюванням зусиль, які дозволили встановити закономірності розвитку тріщиноутворення, зміни деформаційних характеристик та характеру перерозподілу внутрішніх зусиль у процесі навантаження. Результати експериментальних досліджень підтверджують доцільність використання штучного регулювання зусиль в затяжці залізобетонних рам.
Удосконалено методику дослідження двошарнірних залізобетонних рам з штучним регулюванням зусиль під дією короткочасних одноразових та малоциклових навантажень, що дозволяє ефективно використовувати наявні матеріальні та технічні ресурси.
Удосконалено підхід до оцінки напружено-деформованого стану рамних конструкцій на основі поєднання експериментальних результатів та числового моделювання у програмному комплексі ANSYS. Це дозволило уточнити характер розподілу напружень і деформацій у вузлових зонах рам, а також оцінити вплив конструктивних параметрів на роботу системи в цілому.
Набули подальшого розвитку положення щодо врахування перерозподілу зусиль у статично невизначених залізобетонних системах із урахуванням фізичної нелінійності матеріалів та зміни жорсткості елементів у процесі навантаження. Отримані результати доповнюють існуючі наукові уявлення про роботу двошарнірних залізобетонних рам і можуть бути використані для вдосконалення методик їх розрахунку та проєктування.
У вступі обґрунтовано актуальність теми досліджень, наведені мета та завдання дисертаційної роботи, об’єкт, предмет та методи дослідження, наукова новизна отриманих у роботі результатів. Висвітлені особистий внесок здобувача та апробація матеріалів дисертаційної роботи, зв’язок її з науковими програмами, а також практичне значення отриманих результатів.
У першому розділі проаналізовано стан експериментально-теоретичних досліджень залізобетонних рам (сфери застосування, навантаження, статичний розрахунок, НДС і несуча здатність перерізів) та роботу бетонів за малоциклових повторних навантажень. На основі аналізу сформульовано мету дослідження.
У другому розділі обґрунтовано обсяг експерименту, описано конструкцію, матеріали та процес виготовлення дослідних зразків. Детально представлено методику випробувань двошарнірних рам, схеми розміщення приладів, режими навантаження та критерії руйнування.
У третьому розділі наведено результати випробувань рам із штучним регулюванням зусиль за короткочасного одноразового та повторного малоциклового навантажень рівня η = (0,3…0,75) Fu. Отримано нові дані щодо деформацій бетону й арматури в ригелі та стійках, деформацій затяжки, розпіру, переміщення опор, прогину ригеля, а також параметрів тріщиноутворення. Побудовано відповідні діаграми, описано характер руйнування кожної рами та визначено їх несучу здатність.
У четвертому розділі наведено результати випробувань рам другої серії за одноразового та повторного малоциклового навантажень рівня η = (0,3…0,7) Fu. Отримано нові дані щодо НДС, деформацій бетону й арматури в ригелі та стійках, деформацій затяжки, прогинів, а також особливостей тріщиноутворення. Побудовано графічні залежності, описано характер руйнування кожної рами та визначено їх несучу здатність.
У п'ятому розділі наведено результати числового моделювання рам методом скінченних елементів у ПК «ANSYS» за одноразового навантаження та виконано їх зіставлення з експериментальними даними. На основі деформаційної моделі удосконалено науково-прикладні положення розрахунку міцності нормальних перерізів і НДС двошарнірних залізобетонних рам.