Математичне моделювання нелінійно-непружних контактних задач

Автор(и)

  • R. A. Timchenko Криворізький національний університет.
  • D. A. Krishko Криворізький національний університет.
  • A. V. Bogatynskiy Криворізький національний університет.
  • V. O. Savenko ТОВ «НДПІ БУДТЕХЕКСПЕРТИЗА».

Ключові слова:

нерівномірно деформована основа, метод змінного коефіцієнта жорсткості, діаграми деформування, нелінійно-непружна взаємодія

Анотація

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.

Біографії авторів

R. A. Timchenko, Криворізький національний університет.

Кафедра архітектури та містобудування, д. т. н., проф.

D. A. Krishko, Криворізький національний університет.

Кафедра архітектури та містобудування, к. т. н., ст. викл.

A. V. Bogatynskiy, Криворізький національний університет.

Кафедра архітектури та містобудування, асп.

V. O. Savenko, ТОВ «НДПІ БУДТЕХЕКСПЕРТИЗА».

інж.

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

Наукові дослідження