Математичне моделювання нелінійно-непружних контактних задач
Ключові слова:
нерівномірно деформована основа, метод змінного коефіцієнта жорсткості, діаграми деформування, нелінійно-непружна взаємодіяАнотація
Постановка проблеми. Розрахунок споруд, які не сприймають нерівномірні деформації, зводиться в загальному вигляді до визначення осідань фундаменту та розрахунку на міцність та стійкість елементів їх конструкцій. В таких розрахунках не звертають увагу на деформування споруди спільно з основою як єдиної системи. Зовсім інша картина спостерігається у випадку розрахунку споруди в складних інженерно- геологічних умовах. Основою таких споруд є ґрунти, що нерівномірно стискаються чи сприймають переміщення земної поверхні, викликані механічними або фізичними процесами у земній корі. Розрахунок конструкцій таких споруд неможливий без урахування взаємного впливу споруди та основи. Одним із найважливіших розрахункових параметрів, що входять у рівняння, яке описує спільне деформування системи «основа – фундамент – надфундаментна споруда» під час розрахунку конструкцій в складних інженерно- геологічних умовах, є коефіцієнт жорсткості основи.
Мета статті. Визначити особливості розрахунку фундаментів із саморегулювальними властивостями в умовах нерівномірно-деформованої основи методом змінного коефіцієнту жорсткості.
Висновок. Аналіз сучасних методів розрахунку конструкцій з урахуванням деформаційних властивостей ґрунту показав, що для розв’язання задачі взаємодії основи та фундаментів в умовах підроблюваних територій найдоцільніше застосування математичного моделювання: методу змінних коефіцієнтів жорсткості основи у відомих трактуваннях. Крім того, слід ураховувати зниження значень коефіцієнтів жорсткості залежно від величин відносних горизонтальних деформацій розтягу в напрямку простягання пластів та перпендикулярно до них. Використання для розрахунку конструкцій у складних інженерно-геологічних умовах діаграм, що описують нелінійно-непружні властивості ґрунту, зумовлює зниження узагальнених зусиль від 20-30 % до 50 % і більше порівняно з пружним розрахунком, залежно від жорсткості системи «основа – фундамент – надфундаментна споруда» та умов контакту основи та фундаменту.
Посилання
Gersevanov N.M. K voprosu o koeffitsiente posteli dlya rascheta fundamentov i osnovaniy [On the items about ri- gidity coefficient of elastic foundation for a variety of soils for the calculation of bases]. Proekt i standar [Project and satandart]. 1935, no. 10, pp. 27-28. (in Russian).
Klepikov S.N. Raschet konstruktsiy na deformiruemom osnovanii [Structural analysis on the basis of a deformed]. Kiev: NIISK, 1996, 204 p. (in Russian).
Krutov V.I. Osnovaniya i fundamenty na prosadochnykh gruntakh [Foundations on subsiding soils]. Kiev: Budіvel'nyk, 1982, 224 p.
Ob'ekty budyvnytstva ta proyislova produktsіia budіvelnogo priznachennia. Osnoy ta fundamenty budynkіv і sporud. Osnovy ta fundamenty sporud. Osnovnі polozhennia proektuvannia : DBN V.2.1-10-2009. [Objects of construction and industrial products for construction purposes. Bases and foundations of buildings and structures. Bases and foundations of buildings. The main provisions of the design: SCN V.2.1-10-2009.]. Kiev: Mіnregіonbud Ukrainy, 2009, 107 p.
Zakhyst vіd nebezpechnykh geologіchnykh protsesіv. Budynky і sporudy na pіdrobliuvanykh teritorіiakh і prosіdnykh gruntakh: DBN V.1.1.-5-2000. Ch. 1: Budynky і sporudy na pіdrobliuvanykh teritorіiakh). Ch. 2: Budynky і sporudy na prosіdaiuchykh gruntakh [Protection from dangerous geological processes. Buildings and structures on undermined ter- ritories and subsiding soils: SCN V.1.1.-5-2000. Kiev, 2000.
Klepikov S.N., Borodacheva F.N., Mashkin A.N., Romanov O.M., Chervinskiy Ya.I. and Makienko V.E. Metodicheskie rekomendatsii pouchetu nelinejnykh svoystv osnovaniya pri raschete konstruktsiy po real'nym diagrammam deformirovaniya grunta [Guidelines for the accounting of non-linear properties of the base of the calcula- tion of the real designs of soil deformation diagrams]. Kiev: NIISK Gosstroya SSSR, 1985, 60 p.
Nauch.-issled. in-t osnovaniya i podzem. sooruzheniy im. N.M. Gersevanova. Rukovodstvo po proektirovaniyu plitnykh fundamentov karkasnykh zdaniy i sooruzheniy bashennogo tipa [Guideon design of slab foundation frame and build- ings of tower type]. Moskow: Stroyizdat, 1984, 263 p.
Petrakov A.A. and Petrakova N.A. Issledovanie krenov zhestkikh plitnykh fundamentov [Study of hard rolls block foundations]. Budіvel'nі konstruktsіi [Buiding constructions]. Kiev, 2011, no. 75, vol. 1, pp. 470-477.
Timchenko R.A. Primenenie programm MKE dlya modelirovaniya raboty sistemy „osnovanie – inzhenernoe sooruzhenie“ v usloviyakh neravnomernykh deformatsiy osnovaniya [Application of FEM programs for the modeling of the system "foundation - engineering construction" in conditions of an unevende formations of the base]. Vіsnyk Krivorіz'kogo tekhnіchnogo unіversitetu [Bulletin of Krivorizskyi technical university ]. Krivoy Rog, 2008, no. 21, pp. 113-116.
Timchenko R.A. Voprosy geotekhnicheskikh issledovaniy dlya plitnykh fundamentov vysotnykh zdaniy i sooruzheniy [Items of geotechnical studies forth eslab foundation of high-rise buildings]. Vіsnyk Prydnіprovs'koi derzhavnoi akademіi budіvnytstva ta arkhіtektury [Bulletin of Prydniprovs’ka state academy civil engineering and architecture]. Dnepropetrovsk, 2006, no. 4, pp. 53-58.
Donetskiy Promstroy NIIproekt Gosstroya SSSR and Nauch.-issled. in-t stroykonstruktsiy Gosstroya SSSR. Rukovodstvo po proektirovaniyu zdaniy i sooruzheniy na podrabatyvaemykh territoriyakh. Ch. 3 [Guidelines for the design of buildings and structures on undermined territories. Part 3]. Moskow: Stroyizdat, 1986, 225 p.
Fidarov M.I. Proektirovanie i vozvedenie preryvistykh fundamentov [Design and construction of the intermittent foun- dation]. Moskow: Stroyizdat, 1986, 157 p.
##submission.downloads##
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство роботи та передають журналу право першої публікації на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право самостійно укладати додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження наукової роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу передбачає можливість розміщення авторами рукопису в мережі Інтернет (наприклад, у електронних сховищах інформації або на веб-сайтах), оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
Договір про передачу авторського права
