Напряженно-деформированное состояние плитно-стержневых опорных конструкций при совместном действии вертикальных и горизонтальных нагрузок

• Автор: Азама Нилас
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 199 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА.

1.1 Экспериментальные исследования при действии наклонных нагрузок

1.2 Опыты с моделями рамных фундаментов

1.3 Метод конечных элементов.

1.4 Использование коэффициента жесткости в моделировании основания. .5 Методы расчета плитных фундаментов, работающих в условиях плоской задачи.

1.5.1 Методы расчета, основанные на гипотезе липейнодеформируемой среды

1.5.2 Методы расчета, основанные на решении ФуссаВинклера.

1.6 К вопросу расчета и конструирование сжатых элементов систем

1.6.1 Конструктивные требования

1.6.2 Расчет прочности внсцентренносжатьтх элементов

1.7 Расчет и конструирование подколонника
1.7.1 Расчет на продавливание
1.7.2 Расчет прочности подколонника на действие изгибающего момента .
2 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1 Оборудование и образцы моделей опорной плитносгержневой конструкции
2.2 Оценка величины разрушающей нагрузки.
2.3 Моделирование уплотнения.
2.4 Моделирование конструкций
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Влияние способа передачи нагрузки на несущую способность основания и перемещение модели плигностержневой опорной конструкции
3.2 Зависимости перемещений от нагрузки для моделей М1.М4.
3.2.1 Опыты с моделью М
3.2.2 Опыты с моделью М
3.2.3 Опыты с моделью М
3.2.4 Опыты с моделью М
3.3 Приращение перемещения моделей опорной плитностержневой конструкции
3.4 Влияние угла наклона нагрузки.
3.5 Влияние эксцентриситета приложения силы на несущую способность и перемещение при разных углах наклона нагрузки.
3.6 Регрессионный анализ
3.7 Влияние наклонной подошвы на несущую способность основания и перемещения базы модели.
3.8 Разработка оптимальных моделей плитностержневых опорных
конструкций и результаты экспериментальных исследований
4 ИЗУЧЕНИИ НАПРЯЖЕННО ДЕФОРМИРУЕМОГО СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ КОМПЬЮТЕРНЫМ МОДЕЛИРОВАНИЕМ
4.1 Метод конечных элементов.
4.2 Использование коэффициента жесткости в моделировании основания
4.3 Напряженно деформируемое состояние моделей опорной плитностержневой конструкции М1и, М2п, МЗн и М4н
4.4 Расчет и конструирование плитностержневой системы
4.4.1 Рациональные конструкции.
4.4.2 Выбор расчетной схемы и определение усилий в элементах системы.
4.4.3 Порядок расчета плитностержневой системы во взаимодействии с основанием
4.4.4 Возможные варианты разрушения плитностержневой системы при взаимодействии с основанием.
5 ПРИМЕР ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОПОРНОЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ
ПЛИТНОСТЕРЖНЕВОЙ СИСТЕМЫ.
5.1 Направления дальнейших исследований
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОПНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТА.
А.1 Физические характеристики грунта
А.2 Прочностные характеристики грунта.
А.З Деформационные характеристики грунта.
ПРИЛОЖЕНИЕ Б АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Принятое сечение такой сваи по сравнению с равновеликим по площади квадратплм сечением x см позволяет увеличить жсткость сваи на изгиб в 3 раза, площадь боковой поверхности на , площадь поверхности, воспринимающей упругий отпор грунта, на . Такие сваи могут применяться в зданиях с пролтом до м при таге колонн 6 м, для их изготовления применяют бетон марки М 0. Применение свай с консолью рационально в зданиях без глубоких технологических каналов, располагаемых вблизи фундаментов, на площадках со спокойным рельефом, в том числе и с высоким уровнем грунтовых вод в следующих грунтовых условиях песчаные грунты средней плотности, глинистые грунты с консистенцией до 0,6 и в просадочных грунтах. Одним из экономичных в определнных фунтовых условиях является вариант с устройством фундаментов под распорные конструкции на коротких пирамидальных сваях рисунок 1. Рисунок 1. Уширенное сечение верха сваи и уплотнение грунта, вызванное е погружением, приводят к увеличению сопротивления основания при действии горизонтальной и моментной нагрузки по сравнению со сваями, имеющими вертикально образующий ствол. Бее эти варианты являются самыми применяемыми в России для распорных конструкций. Существуют и другие решения, часто индивидуальные, в зависимости от назначения. В опытах С. Н. Давиденкова с плоскими штампами шириной от 8 до см на воздушносухом песчаном основании удельную вертикальную нагрузку в течение каждого опыта принимали постоянной, а в разныхразной. Горизонтальную нагрузку увеличивали до сдвига штампа. Получены графики зависимости разрушающей горизонтальной нагрузки от вертикальной. По мерс роста вертикальной нагрузки величины горизонтальных разрушающих нагрузок сначала росли до достижения некоторого максимума, а затем уменьшались до нуля. Г. Мейергоф показал, что с увеличением угла наклона нагрузки на штамп несущая способность основания резко уменьшалась и становилась равной нулю при угле наклона силы 5 примерно равным углу внутреннего трения грунта рисунок 1. Длина выпираемого объма грунта уменьшалась с увеличением 5. Рисунок 1. Мейергоф предложил уравнение несущей способности похоже на уравнение Карла Терцаги, но включил коэффициент формы и уклона. Г. Мус и К. Вейс проводили исследования на среднезернистом песке р 1, гсм3 е 0,5 р с металлическим штампом длиной 3 м и шириной 1 м. Силу прикладывали в середине фундамента параллельно короткой стороне. Результаты опытов представлены в таблице 1. Таблица 1. Кананяном рассмотрено влияние угла наклона силы к вертикали на величину критической силы . Н.Я. Рудницкий и К. Б. Малахова провели опыты со штампом длиной см, шириной 4 см на пластически неоднородном глннисгом насыщенном водой основании при наклонной нагрузке е 0,8, сор 0,1, 2, гсм3, р , с 0,6 МПа. Г8 РоКК2,
где Ро несущая способность основания при вертикальной центральной нагрузке К корректирующий коэффициент, определенный опытным путм его значения при 8 0 5 составили соответственно 1 0,,,5 0,3 ЛГ коэффициент запаса, К2 1,4. Результаты опытов с моделью жсткой одиночной сваи с мм, А ,3 в воздушносухом песке р 1,5 гсм3 , Л 0,, ср на действие осевой наклонной силы рассмотрены в . За разрушающую нагрузку на графиках принята точка, ниже которой кривая линия переходит в прямую. Сопротивление погружению конуса почти прямолинейно возрастало до Я , а далее оставалось постоянным. При Б 0, Ри ры разрушающая нагрузка наблюдали резкое увеличение бокового давления грунта с максимумом по передней грани на глубине, равной половине длины сваи рисунок 1. Максимальное боковое давление у низа задней фан и для 3 и было почти вдвое меньше, чем по передней. Относительная глубина оси вращения при 3 равнялась 0,, при д 0,. В описаны результаты опытов с маломасштабными моделями жестких одиночных свай с1 ,5 см, А и свайных кустов в глине 0,, сор 0,, со 0,, с кПа. Нагрузку увеличивали со скоростью 2,5 мммин. Максимальный эксцентриситет силы во е X Ь длина сваи составлял 0,8. Угол наклона силы изменяли от 0 до . Разрушение происходило при Л Ь 0, 0,, где Л ф и 0,. Функция ихЛ7т 5 соэб 1У, ГсоьЗ , ч. Ь . Величина наклонной разрушающей нагрузки Р почти не изменялась с увеличением д.