Оценка взаимодействия фундаментов с грунтом и совершенствование методов их проектирования

Оценка взаимодействия фундаментов с грунтом и совершенствование методов их проектирования

Автор: Криворотов, Александр Петрович

Шифр специальности: 05.23.02

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2002

Место защиты: Пермь

Количество страниц: 404 с. ил.

Артикул: 2614875

Автор: Криворотов, Александр Петрович

Стоимость: 250 руб.

ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНОЕ ИССЛЕДУЕМОГО ВОПРОСА
2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Оборудование и измерительная аппаратура
2.2 Песчаное основание. Прочностные характеристики песка
2.3 Оценка результатов испытания песка на прочность .4.
2.4 Деформационные характеристики исследованных грунтов
2.5 Грунтовые мессдозы
Выводы по главе 2 .
3. КИНЕМАТИКА ПЕСЧАНОГО ОСНОВАНИЯ И ИЗМЕНЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ПЕСКА ПРИ ВОЗРАСТАНИИ НАГРУЗКИ НА ОСНОВАНИЕ
3.1 Центральная нагрузка
3.2 Внецентренная нагрузка
Выводы по главе 3
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ГРУНТОВОГО ОСНОВАНИЯ
4.1 Краткий исторический очерк И
4.2 Грунтовое основание жесткого полосового штампа
4.2.1 Нормальные контактные напряжения
4.2.2 Напряженное состояние в контактном слое
ПС
М

Г
м
гг г
Ь
гэ
4.2.3 Напряженное состояние основания под штампом в зоне формиро вания уплотненного ядра 6
4.2.4 Напряженное состояние основания в точках центральной оси штампа
4.2.5 Напряженное состояние области, примыкающей к незагруженной поверхности основания
4.2.6 Напряженное состояние основания в начальной стадии выпирания
грунта изпод жесткого штампа
4.2.7 Деформационные характеристики плотного песка в различных точках основания
4.2.8 Напряженнодеформированное состояние плотного песка и супеси
в различных точках основания .
4.2.9 Напряженнодеформированное состояние рыхлого песчаного основания жестких штампов
4.2. Напряженное состояние плотного песчаного основания при равномерной вертикальной нагрузке плоская деформация
4.2. Нормальные напряжения в контактном слое внецентренно нагруженного жесткого полосового штампа
Выводы по главе 4
5. СОПОСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ С ПОЛУЧЕННЫМИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМИ ДАННЫМИ
5.1 Оценка решений теории упругости
5.2 Оценка результатов решений теории предельного равновесия в применении к грунтовым основаниям . 7 .
5.2.1 Классическое рещение В.В.Соколовского и эксперимент
5.2.2 Влияние различных факторов на результаты решения задачи об устойчивости основания по В.В.Соколовскому .
5.3 Оценка результатов решений деформационной теории пластичности 0 .
5.3.1 Результаты расчетов при постоянном значении объемного
модуля деформации
5.3.2 Физические уравнения для грунтов при различном направлении главных напряжений и результаты их использования в расчетах осадок
5.4 Оценка результатов решений, основанных на применении модели
упругоидеальнопластическои полуплоскости . .
5.4.1 Результаты расчета напряженнодеформированного состояния основания жесткого полосового штампа .
5.4.2 Влияние параметров напряженнодеформированного состояния полуплоскости на величину осадки фундамента
Выводы по главе 5
6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ДЛЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ОСАДОК И НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ
6.1 Универсальный шаговый метод расчета осадок фундаментов
6.1.1 Эффективность учета изменения модуля деформации грунта в расчетах осадок штампов и фундаментов
6.1.2 Условный модуль деформации грунта
6.1.3 Главные напряжения в точках центральной вертикальной оси
фундамента
6.1.4 Область применения универсального шагового метода послойного суммирования деформаций
6.1.5 Алгоритм и программа расчета осадок фундаментов универсальным шаговым методом
6.1.6 Примеры и результаты расчета осадок фундаментов и штампов универсальным шаговым методом
6.2 Оценка эффективности результатов корректировки характеристик
прочности песчаного грунта
4
3 6.2.1 Предельные нагрузки на песчаное основание .7
Зг г 6.2.2 Расчетное сопротивление грунта 1. .
6.2.3 Давление грунтов на ограждения 3
Л У 6.2.4 Устойчивость грунтовых откосов .3.
2 Выводы по главе 6 7. ВНЕДРЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ В ПРАКТИКУ
ГООЕКТИРОВАНИЯ .
Пъ 7.1 Жилой дом по ул.Мира в Кировском районе г.Новосибирска
Зг 7.2 Гараж на автомашин в с.Легостаево Искитимского района Новоси
бирской области
7.3 Теплотрасса на участке вдоль Гусинобродского шоссе в
г.Новосибирске 7
ЗУс ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ 6
ЗУ ЗАКЛЮЧЕНИЕ
КЗ щ ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ I
Программа расчета осадок универсальным шаговым методом ПРИЛОЖЕНИЕ II
гзь Акты внедрения результатов работы в производстве ПРИЛОЖЕНИЕ III 6 ,
ч1 Дискретизация расчетной области основания
ПРЕДИСЛОВИЕ
Действующие нормы проектирования нескальных грунтовых оснований базируются на методах расчета их по первой и второй группам предельных состояний. Для установления несущей способности оснований используются методы, основанные на теории предельного равновесия грунтов математически строгие или приближенные смешения сооружений рекомендуется устанавливать, используя теорию линейнодеформируемой среды теорию упругости, область применения которой ограничена, строго говоря, величиной начальной критической нагрузки. При таком подходе к расчету оснований из рассмотрения исключается диапазон нагрузок, заключенных между первой начальной и второй предельной критическими.
Строительные нормы рекомендуют использовать также и методы расчета, учитывающие физическую и геометрическую нелинейность деформируемости грунтов, однако степень разработки этих методов еще недостаточна для широкого внедрения их в проектную практику.
Каждая из упомянутых трех групп расчетных методов имеет свою об
ласть применения, ограниченную предпосылками, заложенными в этих методах. Эти предпосылки должны наиболее полно отражать реальные свойства, грунта, так что степень надежности получаемых расчетом результатов, в первую очередь, зависит от степени соответствия исходных данных о грунтах их натурному прообразу. Выполнение этих требований весьма непростая задача, так как природный грунт обладает исключительно сложными свойствами, выявление которых требует применения специфического оборудования и методики, а учет этих свойств в практических расчетах возможен лишь при наличии специальных программ и мощных ЭВМ. Изза расхождения исходных данных с реальными свойствами грунтов, результаты расчетов по любому из упомянутых выше методов часто расходятся и даже весьма существенно с
наблюдающимися натурными данными для уменьшения этих расхождений
необходимы глубокие и всесторонние комплексные лабораторные и натурные исследования свойств грунтов и грунтовых оснований. Выполненная на
ми работа посвящена комплексному исследованию свойств песчаных и глинистых грунтов, и грунтовых оснований с целью выявить причины отме. ченных выше расхождений и наметить способы их уменьшения. Приведенные в диссертации сведения получены автором в период с г.г. на кафедре инженерной геологии, оснований и фундаментов Новосибирского инженерностроительного института НИСИ, ныне НГАСУ. Экспериментальные исследования проводились в лаборатории механики грунтов и частично в натурных условиях с участием наших аспирантов В.К.Федорова, В.А.Бабело, П.П.Райса, Л.В.Федосеевой, Л.В.Халтуриной, В.Д.Кемерова,
О.А.Коробовой и др. Исследования проведены в соответствии с планом госбюджетных работ, утвержденных Советом НИСИ по теме Разработка эффективных конструкций фундаментов и оснований промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий и сооружений и совершенствование, методики их расчета в характерных региональных инженсрногсологичсских условиях Сибири, раздел Исследование напряженнодеформированного состояния грунтов и грунтовых оснований с разработкой метода расчета осадок фундаментов код темы , код раздела
т
ВВЕДЕНИЕ


В качестве иллюстрации приведем результаты экспериментального определения несущей способности песчаных оснований жестких полосовых штампов, а также результаты расчета по классической модели В. В.Соколовского 3 и усовершенствованной модели В. Г.Березанцева , рис. Здесь приведены результаты испытаний при центральной ео0 и внецентренной е0 0 вертикальной нагрузке на штамп, выполненные Г1. Д.Евдокимовым Е, А. А.Ничиповичем Н,. Г.Мейерхофом Мф, Н. И.Щвецовой Ш, Е. Т.Зелиг и К. Е.МакКей 3, автором а 7 результат опытов автора при е0 0 и р Как видно, результаты экспериментов и расчета существенно различны. Н.д. С.С. Вялова , В. Н.Широкова, В. И.Соломина, М. В.Малышева, Ю. К.Зарецкого , А. Е.Ф. Винокурова , Г. М.Ломизе, А. В.Ф. Петрянина , С. С.Вялова и А. Л.Миндича , В . Г.Федоровского и С. Е.Кагаиовской , А. Ф.Кима и Г. Н.Полянского , В. С.Копейкина и др. Аналогичные задачи с использованием моделей пластического течения грунтов без их упрочнения и с упрочнением решены Ю. И.Соловьевым , Б. И.Дидухом и В. А.Иоселевичем , В. Н.Николаевским , С. Б.Уховым , А. К.Бугровым , А. Л.Гольдиным , Ю. Зарецким , Т. Танака , А. Б.Фадеевым , Д. Д.Сох, О. Езбоп, Н. НоркшБ , Л. НауогпЬууайе , Я. Ыее и др. Краткий обзор экспериментальных исследований вопросов, связанных с нелинейной деформируемостью грунтов, приведен в соответствующем разделе диссертации гл. Оценка методов расчета н. Для достижения поставленной цели, сформулированной в названии работы, необходимо было решить следующие задачи. Провести всесторонний анализ и обобщение результатов теоретических и экспериментальных исследований рассматриваемого вопроса. Установить имеющиеся между ними несоответствия. Наметить способы выявления причин этих несоответствий. Разработать конструкцию и выполнить приборы, необходимые для измерения любой компоненты нормальных напряжений и линейных деформаций грунтового массива. Оценить надежность показаний этих приборов в условиях сложного напряженного состояния и получить соответствующие тарировочные
градуировочные графики. Для этих целей необходимо было создать прибор трехосного сжатия грунта с независимым регулированием каждого из главных напряжений, стабилометр увеличенных размеров, стандартные штампы и штамп с гидравлической подушкой. Для изучения кинематики и плотности сложения грунта необходимо было разработать соответствующую методику и изготовить дополнительные приспособления, оценить надежность получения прочностных характеристик грунта в приборе одноплоскостного среза. Применяя традиционные и нетрадиционные методы, получить максимум сведений о деформационных и прочностных характеристиках исследуемых грунтов установить характер физических зависимостей, связывающих напряжения и деформации. Выполнить обширный объем экспериментальных исследований в различных областях песчаного и глинистого оснований при загружении их жесткими и гидравлическим штампами на всем диапазоне возрастания внешней нагрузки. Цель этих исследований получить закономерности распределения в основании каждой компоненты тензоров напряжений и деформаций, а также их инвариантов, что необходимо и достаточно для оценки результатов решения рассматриваемой задачи различными теоретическими методами. Используя полученные п. З механические характеристики грунтов и соответствующие физические зависимости, можно решить различные задачи по определению напряженодеформированного состояния основания для условий проведения опытов, предусмотренных в п. Данные, перечисленные в п. З и 4, достаточны для применения моделей основания в виде линейнодеформируемой среды, среды теории предельного равновесия, нелинейноупругой среды, упругоидеальнопластической среды. Сопоставление результатов, предусмотренных п. Упомянутые в п. Полученные данные предполагалось использовать в расчетах по первой и второй группам предельных состояний оснований фундаментов возводимых зданий и сооружений. Эта задача реализована путем разработки и практического использования универсального шагового метода расчета осадок и введения соответствующих коррекций в метод расчета несущей способности грунтовых оснований и откосов.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.198, запросов: 241