№ 2http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/169182026-06-24T21:09:28Z2026-06-24T21:09:28ZДвовимірні ґрунтові метаструктури та періодичні фундаменти для вібросейсмічного захисту: огляд.Кучин, Ілля ОлександровичKuchyn, Illiahttp://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/171852026-06-24T10:47:51Z2026-04-01T00:00:00ZДвовимірні ґрунтові метаструктури та періодичні фундаменти для вібросейсмічного захисту: огляд.
Кучин, Ілля Олександрович; Kuchyn, Illia
UK: У статті висвітлено актуальну інженерну проблему зменшення низькочастотних коливань у системі «ґрунт – фундамент – споруда», спричинених сейсмічними явищами та техногенними джерелами, такими як транспорт і промислове обладнання. Зазначено, що традиційні методи віброзахисту, включно із сейсмоізоляційними опорами та ґрунтовими екранами, мають суттєві обмеження: недостатню ефективність у низькочастотному діапазоні через великі довжини хвиль, відсутність можливості точного спектрального налаштування та складність поєднання з несучими елементами будівель. У роботі досліджуються можливості двовимірних (2D) ґрунтових метаструктур і періодичних фундаментів, здатних формувати керовані зони загасання та смуги непропускання для пружних хвиль. Детально проаналізовано ключові фізичні механізми: розсіювання хвиль на періодичних неоднорідностях за бреґґівським принципом, локальний резонанс субхвильових елементів, інерційне підсилення, а також ефекти перетворення поверхневих хвиль Релея в об’ємні моди. Систематизовано основні класи рішень, до яких належать ґрунтові метабар’єри, метаповерхні, періодичні пальові поля та метафундаменти. Розглянуто еволюцію методів моделювання від розрахунку дисперсійних діаграм для нескінченних середовищ до чисельного аналізу скінченних масивів із врахуванням дисипації енергії та динамічної взаємодії ґрунту і споруди. На основі огляду робіт 2020–2025 років показано, що для практичної реалізації критично важливим є розрізнення теоретичних заборонених зон та інженерних зон загасання, ефективність яких залежить від технологічних допусків і неоднорідності ґрунтового масиву. Метою статті є систематизація теоретичних та експериментальних даних для визначення меж застосування метаструктур і бар’єрів їх впровадження, а також обґрунтування переходу до методів проєктування, що враховують невизначеність, зокрема, на базі теорії нечітких множин. Висновок. Підтверджено, що 2D-метаструктури є перспективним напрямом розвитку систем вібросейсмічного захисту, що дозволяє створювати компактні та ефективні бар’єри для низькочастотних впливів. Результати огляду формують основу для розробки нових методик розрахунку, орієнтованих на створення надійних конструктивних систем, характеристики яких залишаються стабільними в умовах реальної мінливості властивостей ґрунту.; EN: The article addresses the pressing engineering issue of mitigating low-frequency vibrations in the soil – foundation – structure system caused by seismic events and man-made sources such as transportation and industrial machinery. It is noted that traditional vibration protection methods, including seismic isolation bearings and soil barriers, face significant limitations: insufficient effectiveness in the low-frequency range due to large wavelengths, lack of precise spectral tunability, and difficulties in integration with load-bearing building elements. The article explores the potential of two-dimensional (2D) soil metastructures and periodic foundations capable of creating controlled attenuation zones and stop bands for elastic waves. Key physical mechanisms are analyzed in detail: Bragg scattering on periodic inhomogeneities, local resonance of subwavelength elements, inertial amplification, and mode conversion effects of Rayleigh surface waves into bulk waves. The main classes of solutions are systematized, comprising soil metabarriers, metasurfaces, periodic pile fields, and metafoundations. The evolution of modeling methods is reviewed from dispersion diagram calculations for infinite media to numerical analysis of finite arrays considering energy dissipation and dynamic soil–structure interaction. Based on a review of studies from 2020–2025, it is shown that distinguishing between theoretical band gaps and engineering attenuation zones, whose effectiveness depends on construction tolerances and soil heterogeneity, is critical for practical implementation. The purpose of the article is to systematize theoretical and experimental findings to define the application limits and implementation barriers of metastructures, justifying the shift toward uncertainty-aware design methods, such as those based on fuzzy set theory. Conclusion. It is confirmed that 2D metastructures represent a promising direction in the development of vibro-seismic protection systems, enabling the creation of compact and effective barriers for low-frequency excitations. The review findings provide a basis for developing new calculation methodologies aimed at creating reliable structural systems capable of maintaining stable performance under the inherent variability of soil properties.
2026-04-01T00:00:00ZОгляд неоднорідних конструкцій та метаматеріалів для вібраційного і сейсмічного захисту будівель і спорудДанішевський, Владислав ВалентиновичDanishevskyy, VladyslavБезверхий, Дмитро СергійовичBezverkhyi, Dmytrohttp://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/171842026-06-24T10:40:27Z2026-04-01T00:00:00ZОгляд неоднорідних конструкцій та метаматеріалів для вібраційного і сейсмічного захисту будівель і споруд
Данішевський, Владислав Валентинович; Danishevskyy, Vladyslav; Безверхий, Дмитро Сергійович; Bezverkhyi, Dmytro
UK: У статті висвітлено актуальну проблему сейсмічного захисту будівель і споруд, з особливим акцентом на застосування періодичних матеріалів для створення інноваційних систем сейсмоізоляції та віброзахисту. Зазначено, що традиційні методи сейсмоізоляції, зокрема гумометалеві опори та інші пружні вставки, мають низку недоліків: значні відносні переміщення під час сильних поштовхів, обмежену довговічність, а також недостатню ефективність у вертикальному напрямку, що є критичним для об’єктів підвищеної відповідальності, включно з конструкціями атомних електростанцій. У статті досліджуються можливості використання періодичних матеріалів і конструкцій, здатних формувати заборонені зони для сейсмічних хвиль певних частот, що дає змогу послаблювати або блокувати їхнє поширення в ґрунтовому масиві та фундаментній частині споруди. Особливу увагу приділено розробці, оптимізації та експериментальній верифікації одновимірних, двовимірних і тривимірних періодичних фундаментів, а також оцінюванню їхньої роботи в умовах різних типів збуджень. Розглянуто результати випробувань на вібростендах і в польових умовах, які підтверджують ефективність таких систем у зниженні динамічних навантажень, амплітуд коливань і передавання енергії на надземні конструкції. Показано, що застосування періодичних фундаментів може забезпечити стабільні демпфувальні властивості без складних механічних пристроїв і суттєво зменшити ризик накопичення пошкоджень у несучих елементах. Мета статті полягає у всебічному аналізі теоретичних, чисельних та експериментальних досліджень у галузі періодичних матеріалів для розробки систем сейсмоізоляції, що не потребують постійного обслуговування, мають підвищену надійність і мінімізують відносні переміщення. Зокрема, дослідження зосереджене на перевірці теорії, уточненні основних параметрів проєктування таких систем та визначенні умов їхньої максимальної ефективності для реальних інженерних споруд. Висновок. Проаналізовано та підтверджено експериментально, що періодичні фундаменти є перспективним і ефективним способом зменшення пошкоджень конструкцій від сейсмічних збуджень. Результати досліджень можуть бути використані для розробки практичних рекомендацій, методик розрахунку та проєктних настанов щодо впровадження цієї інноваційної технології в цивільному й промисловому будівництві.; EN: The article addresses the pressing issue of seismic protection of buildings and structures, with a particular emphasis on the use of periodic materials for the development of innovative seismic isolation and vibration mitigation systems. It is noted that traditional seismic isolation methods, including rubber – metal bearings and other resilient inserts, have several drawbacks: large relative displacements during strong ground motions, limited durability, and insufficient effectiveness in the vertical direction, which is critical for high-responsibility facilities, including nuclear power plant structures. The article explores the potential of periodic materials and structural configurations capable of creating band gaps for seismic waves within specific frequency ranges, thereby enabling the attenuation or blocking of their propagation through the soil mass and the foundation system. Special attention is devoted to the design, optimization, and experimental verification of one-dimensional, two-dimensional, and three-dimensional periodic foundations, as well as to assessing their performance under various excitation types. The results of vibration-table and field tests are presented, confirming the effectiveness of such systems in reducing dynamic loads, vibration amplitudes, and energy transmission to superstructures. It is shown that the use of periodic foundations can provide stable damping characteristics without complex mechanical devices and can significantly reduce the risk of cumulative damage in load-bearing elements.
The purpose of the article is to provide a comprehensive analysis of theoretical, numerical, and experimental studies in the field of periodic materials aimed at developing seismic isolation systems that do not require continuous maintenance, offer enhanced reliability, and minimize relative displacements. In particular, the study focuses on validating the underlying theory, refining the key design parameters of such systems, and determining the conditions under which they achieve maximum effectiveness for real engineering structures. Conclusion. The analysis and experimental validation confirm that periodic foundations are a promising and efficient means of reducing structural damage caused by seismic excitations. The research findings can be used to develop practical recommendations, calculation methodologies, and design guidelines for implementing this innovative technology in civil and industrial construction.
2026-04-01T00:00:00ZMorphology of the book: evolution of the codex in the information societyProkofieva, KaterynaПрокоф'єва, Катерина АнатоліївнаReshetilova, OksanaРешетілова, Оксана Михайлівнаhttp://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/171832026-06-24T10:27:42Z2026-04-01T00:00:00ZMorphology of the book: evolution of the codex in the information society
Prokofieva, Kateryna; Прокоф'єва, Катерина Анатоліївна; Reshetilova, Oksana; Решетілова, Оксана Михайлівна
EN: The purpose of the article is to trace the evolution of the book-codex from antiquity to the present and to determine how the transformation of libraries in the digital age influences the preservation, study, and accessibility of this type of book form. The object of the study is the historical stages of the development of the codex and its role in the formation of library institutions, as well as contemporary digitization practices that provide new approaches to the preservation and representation of cultural heritage. To create a comprehensive picture of the development of the book-codex from antiquity to the digital age, analytical-synthetic, system-structural, comparative, and historical research methods were applied. The results of the study demonstrate a consistent pattern in the evolution of libraries: from the accumulation and preservation of knowledge to contemporary digital practices of access and information resource management. They show that the transformation of libraries – both as institutions and as part of the culture of reading – reflects broader cultural and technological shifts in society. Libraries have always been, and continue to be, key institutions for the preservation and transmission of knowledge, adapting to the challenges of their time. The analysis carried out makes it possible to outline the transition from traditional book forms to digital ones and confirms their ongoing ability to integrate innovations and ensure the continuity of cultural memory.; UK: Мета статті полягає у простеженні еволюції книги-кодексу від античності до сучасності та визначенні того, яким чином трансформація бібліотек у цифрову добу впливає на збереження, дослідження та доступність цього виду книжкової форми. Об’єктом дослідження є історичні етапи розвитку кодексу та його роль у становленні бібліотечних інституцій, а також сучасні практики цифровізації, які забезпечують нові підходи до збереження та репрезентації культурної спадщини. Для створення цілісної картини розвитку книги-кодексу від античності до цифрової доби використано аналітико-синтетичний, системно-структурний, порівняльний та історичний методи наукових досліджень. Результати дослідження свідчать про закономірність в еволюції бібліотек від накопичення та збереження знань до сучасних цифрових практик доступу та управління інформаційними ресурсами. Вони дають розуміння того, що трансформація бібліотек – як самих інституцій, так і культури читання загалом – є відображенням найбільш широких культурних і технологічних змін суспільства. Бібліотеки завжди були і залишаються ключовими інституціями збереження та передачі знань, адаптуючись до існуючих викликів часу. Проведений аналіз дозволив уявити картину переходу від традиційних книжкових форм до цифрових і засвідчив їхню перманентну здатність інтегрувати інновації та забезпечувати безперервність культурної пам’яті.
2026-04-01T00:00:00ZЕфективне застосування фосфогіпсу для будівництва автомобільних дорігШинкевич, О. І.Shynkevych, OleksandrСмолін, Денис ОлександровичSmolin, Denyshttp://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/handle/123456789/171812026-06-24T09:43:54Z2026-04-01T00:00:00ZЕфективне застосування фосфогіпсу для будівництва автомобільних доріг
Шинкевич, О. І.; Shynkevych, Oleksandr; Смолін, Денис Олександрович; Smolin, Denys
UK: Постановка проблеми. Скупчення техногенних відходів справедливо вважається одним з головних джерел забруднення біосфери, проте цю задачу раціонально розглядати як джерело додаткових ресурсів для отримання широкої гами будівельних матеріалів різного призначення. Даний підхід є не тільки раціональним, але і необхідним, оскільки сприяє збереженню природних ресурсів і економічної безпеки не тільки людини, але і флори та фауни. У даній ситуації актуальним для сучасного суспільства є питання не просто утилізації, обробки та застосування їх, а також збільшення обсягу техногенної сировини в загальному обсязі будівельних сумішей, з урахуванням санітарно-виробничої служби та безпеки життєдіяльності людини. Одним з можливих варіантів може бути розробка та впровадження щільних покриттів для відвалів, але такий підхід не сприяє звільненню родючих земель. У багатьох розвинених країнах світу ведеться будівництво доріг з фосфогіпсу. Нині високу оцінку отримала екологічна безпека та економічна ефективність доріг з фосфогіпсу, що значно здешевлює дорожнє будівництво. Однак необхідні подальші науково-дослідні розробки для розвитку перспектив дорожньо-будівельної галузі. Мета статі – підвищення експлуатаційно-будівельних властивостей дорожнього бетону з техногенної сировини у вигляді гіпсового в'яжучого з фосфогіпсу, модифікованого комплексом поліфункціональних органічних добавок і полідисперсних мінеральних наповнювачів. На першому етапі проведено вибір і обґрунтування комплексу поліфункціональних органічних добавок, зокрема карбоксилатної гідрофобної добавки. В якості комплексу полідисперсних мінеральних наповнювачів застосовано кварцовий пісок або більш відомий як черепашник, воластонітові мікрофібра трьох фракцій. Всі компоненти суміші: наповнювачі, гіпсове в'яжуче з фосфогіпсу, органічні добавки виготовлялися у вигляді сухих будівельних сумішей, для полегшення дорожньо-будівельних робіт. Висновки. Проведено порівняння економічної ефективності техногенного фосфогіпсу та будівельного гіпсу. Застосування нових «полегшених» технологій забезпечує багаторазове скорочення часу термічної обробки та високу дисперсність гіпсового в'яжучого з фосфогіпсу. Встановлено раціональність спільної обробки фосфогіпсу з кварцовим піском або вапняком-черепашником. Досліджено вплив просторово-тимчасових, нелінійних процесів на основні показники якості. Так, в результаті диспергування величина питомої поверхні збільшується з Sпит. = 300 м2/кг до 400 м2/кг при однаковій тривалості обробки в межах 8-10 хв, що забезпечує підвищення Fст з 3,5 до 5,0 МПа, Fвиг. ‒ з 0,1 до 1,0 МПа .Досліджено та проаналізовано закономірності впливу на не структурно-реалогічні властивості суміші та фізико-механічні властивості затверділих матеріалів компонентних, органічних та полідисперсних неорганічних добавок-наповнювачів. З використанням ЕС моделювання проведено порівняльний аналіз взаємовпливу сумісності всіх компонентів між собою. Як варіюванні фактори використано карбонатну добавку Sika, гідрофобізатор Wait, метакаолін і тривимірну воластонітову фібру. Досліджено основні властивості: водопотребу ,терміни тужавлення, міцність при стиску, опір розтягу при згині, водо- та тріщиностійкість. У результаті проведених досліджень запропоновано склади у вигляді сухих будівельних сумішей для основ дорожнього полотна автомобільних доріг.; EN: Articulation of issue. The accumulation of man-made waste is rightly considered one of the main sources of pollution of the biosphere, but it is reasonable to view this problem as a source of additional resources for obtaining a wide range of building materials for various purposes. This approach is not only rational but also necessary, as it contributes to the conservation of natural resources and economic security not only for humans but also for flora and fauna. In this situation, the issue of not only recycling, processing and using them, but also increasing the volume of man-made raw materials in the total volume of building mixtures, taking into account sanitary and production services and human life safety, is relevant for modern society. One possible option could be the development and implementation of dense coatings for dumps, but this approach does not contribute to the release of fertile land.In many developed countries around the world, roads are being built using phosphogypsum. Currently, the environmental safety and economic efficiency of phosphogypsum roads, which significantly reduce the cost of road construction, are highly valued. However, further research and development is needed to develop the prospects of the road construction industry. The purpose of this article is to improve the operational and construction properties of road concrete made from man-made raw materials in the form of gypsum binder from phosphogypsum, modified with a complex of multifunctional organic additives and polydisperse mineral fillers. At the first stage, a complex of multifunctional organic additives was selected and justified, in particular a carboxylate hydrophobic additive. Quartz sand, better known as shell rock, and volastonite microfibres of three fractions were used as a complex of polydisperse mineral fillers. The mixture: fillers, gypsum binder from phosphogypsum, organic additives were manufactured in the form of dry construction mixtures to facilitate road construction works. Conclusions. A comparison of the economic efficiency of technogenic phosphogypsum and building gypsum was carried out. The use of new ‘lightweight’ technologies provides a significant reduction in heat treatment time and high dispersibility of gypsum binder from phosphogypsum. The rationality of joint processing of phosphogypsum with quartz sand or shell limestone has been established. The influence of spatial-temporal nonlinear processes on key quality indicators has been investigated. Thus, as a result of dispersion, the specific surface area increases from
Syg = 300 m2/kg to 400 m2/kg with the same processing time within 8‒10 minutes, which provides an increase in Fst from 3.5 to 5.0 MPa, Fizg. ‒ from 0.1 to 1.0 MPa. The patterns of influence on the structural and rheological properties of the mixture and the physical and mechanical properties of hardened materials of component, organic and polydisperse inorganic additives-fillers were studied and analysed. Using EC modelling, a comparative analysis of the mutual influence of the compatibility of all components with each other was carried out. The following factors were varied: Sika carbonate additive, Wait water repellent, metakaolin and three-dimensional wollastonite fibre. The main properties were studied: water demand, setting time, compressive strength, flexural tensile strength, water and crack resistance. As a result of the research, compositions in the form of S.S.S. for the bases of motorway roadbeds were proposed.
2026-04-01T00:00:00Z