Оценка несущей способности оснований щелевых фундаментов на основе анализа напряженного состояния грунтового массива и экспериментальных данных

• Автор: Иванов, Антон Андреевич
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Особен кости расчета несущей способности щелевых

фундаментов. Переменные расчетные параметры.

Формулировка цели и постановка задач

Особенности технологии устройства, работы и расчета несущей способности щелевых фундаментов в связных
грунтах
Определение интервалов изменения численных значений переменных расчетных параметров, используемых при расчете несущей способности оснований щелевых
фундаментов

Постановка задачи о несущей способности щелевого фундамента

Расчет несущей способности щелевого фундамента на основе анализа напряженного состояния грунта в основании его подошвы методом комплексных потенциалов и
экспериментальных данных
Некоторые сведения о методе комплексных потенциалов.
Отображающая функция
Определение коэффициентов отображающей
функции
Компьютерное моделирование процесса зарождения и развития областей пластических деформаций в основании под подошвой
щелевого фундамента
Инженерной метод расчета несущей способности основания
щелевого фундамента
Выводы по главе II
Определение несущей способности однородного основания двухщелевого фундамента

3.1. Математический инструментарий исследований, описание и
характеристики механико-математической модели и расчетных конечно-элементных схем для проведения компьютерного моделирования процесса образования и развития областей пластических деформаций
3.2. Анализ напряженного состояния однородного основания
двухщелевого фундамента
3.3. Анализ процесса развития областей пластических деформаций
в однородном основании двухщелевого
фундамента
3.4. Инженерный метод расчета несущей способности однородного
основания двухщелевого фундамента
Выводы по главе III
Глава IV. Экспериментальные исследования процесса зарождения областей пластических деформаций в основании щелевого фундамента на моделях из эквивалентных
материалов
4.1. Требования, предъявляемые к эквивалентному материалу, и
определение его физико-механических свойств
4.2. Экспериментальное определение первой критической нагрузки
для модели щелевого фундамента
Основные выводы
Список использованной литературы
Приложения
Приложение № 1. Описание компьютерных программ-
калькуляторов
Приложение № 2. Описание патента на полезную модель
Приложение № 3. Фрагмент базы данных компьютерной
программы
Приложение № 4. Акты внедрения

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы диссертации. Значительный вклад в дело развития методов расчета несущей способности щелевых фундаментов внесли многие отечественные и зарубежные ученые, среди которых Далматов Б. И., Зубков В. М., Павлов В. В., Горбунов-Пасадов М. И., Березанцев В. Г., Банников Н. Д., Гинзбург J1. К., Ухов С. Б., Семенов В. В., Знаменский В. В., Лушников В.В., Тер-Мартиросян 3. Г., Чернышев C. H., Платонова С. В., Иванов В. E., Криворотов А. П., Смородинов М. И., Федоров Б. С., Ильичев В. А., Крутов В. И., Сорочан Е. М., Трофименков Ю. Г., Швецов Г. И., Пилягин A.B., Носков И. В., Слободян А. Г., Госьков Г.С., Богомолов А. П., Богомолова О. А., Брандтль X., Глушков В. E., Мамаев Н. Г., Мирошин A. H., Глушков И. В., Петров В. П. и многие другие.
Несущая способность основания щелевого фундамента складывается из несущей способности по его подошве и по его боковой поверхности. Кроме сил сопротивления, обусловленных внутренним трением и сцеплением грунта, по боковой поверхности и по подошве фундамента действуют дополнительные силы сопротивления, возникающие за счет: проникновения водно-коллоидного цементного раствора вглубь грунта и последующего его твердения с образованием тонкого грунтово-цементного слоя с кристаллическими связями; а так же расширения бетона, содержащего расширяющийся портландцемент, при твердении. Необходимость учета этих сил, делает задачу о совершенствовании методов расчета несущей способности оснований щелевых фундаментов актуальной.
Цель диссертационного исследования сформулирована следующим образом:
Разработать инженерный метод расчета несущей способности щелевого фундамента, основанный на анализе напряженного состояния грунтового массива методами теории функций комплексного переменного и конечных элементов и экспериментального определения суммарных сил

Сделаем еще одно замечание. В работе [99] предложен метод (названный автором [99] методом «плавающей точки») отыскания коэффициентов отображающей функции для случая, когда отображение
ллпапттюотлп но оиатттиллтч: (ои;тпоиилотт: Л аттминттиаг/л ТТттст г»ттлптогг
1. ни х^у ч^и * » чу ч^ 1 и у чу/^гх ии ПЮ1 V 1 и> (Цл/1 sjlJ ~х с*/
отображения полуплоскости на полуплоскость подобного метода пока не существует, поэтому отыскание подходящих коэффициентов проводится подбором [100].
Ниже показано, что методом подбора можно отыскать коэффициенты отображающей функции (2.6), пригодные для анализа напряженного состояния основания щелевого фундамента. Причем, для построения криволинейных границ односвязных областей используется компьютерная программа [95], разработанная в Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете.
Первая задача, которая была решена - это задача определения коэффициентов отображающей функции, при которых она позволяет рассматривать напряженное состояние выемок трапециевидного сечения при различных углах заложения их откосов а и отношениях величин их основания к глубине заложения фундамента (2Ь/И).
После проведения множества вычислений была составлена таблица численных значений коэффициентов отображающей функции (2.6), а по данным этой таблицы построены графические зависимости вида С2к+, =/(2ЫИ), приведенные на рис. 2.4а.
При помощи дополнительных вычислений установлено, что используя метод линейной интерполяции и данные, приведенные в таблице № 2.1, МОЖНО ВЫЧИСЛИТЬ соответствующие значения коэффициентов С2к+1 и для промежуточных значений 2Ь/И.