Экспериментально-теоретическая оценка совместной работы гибких фундаментов с комбинированным основанием

• Автор: Болдырев, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 151 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
Глава 1. Обзор и анализ экспериментальных и теоретических исследований посвященных взаимодействию гибких фундаментов с грунтовым основанием

1.1. Взаимодействие гибких фундаментов с грунтовым основанием.

1.2. Распределение реактивных давлений.

1.3. Влияние жесткости основания на деформации и

внутренние усилия в фундаменте.

1.4. Нелинейный характер деформирования железобетона.

1.5. Методы расчета гибких фундаментов.

1.6. Анализ и постановка задачи собственных исследований.

Г лава 2. Методика исследования напряженнодеформированного состояния системы гибкий фундаментоснование.
2.1. Опыты с железобетонными балками в условиях
пространственной деформации
2.2. Опыты с балками в условиях плоской деформации.
Основные выводы по главе 2 ..
Глава 3. Результаты и анализ экспериментальных исследований
системы гибкий фундаментоснование.
3.1 Фундаментные балки на однородном песчаном основании
3.1.1. Деформация основания.
3.1.2. Деформация фундаментной балки
3.1.3. Характер распределения напряжений в основании
при ею нагружении моделью фундаментной балки
3.2 Фундаментные балки на комбинированном песчаном основании.
3.2.1 Деформация основания
3.2.2. Деформация фундаментной балки
3.2.3. Характер распределения напряжений в основании
при его нагружении моделью фундаментной балки.
3.3. Фундаментные балки на однородном и комбинированном
песчаном основании в условиях плоской деформации.
3.4. Сравнение экспериментальных данных с расчетными.
Основные выводы по главе 3.
Глава 4. Расчет гибких ленточных фундаментов на однородном и комбинированном основании с учетом нелинейных деформаций
грунта и железобетона
4.1. Процедура решения упругопластической задачи
4.1.1. Условие прочности
4.1.2. Закон течения
4.1.3. Закон упрочнения.
4.1.4. риращение пластической деформации
4.1.5. Алгоритм вычисления пластической деформации
4.2. Упруго пластический расчет основания и фундамента
4.2.1. Ленточный фундамент на многослойном основании
4.2.2. Ленточный фундамент на комбинированном основании
4.3. Методика управления неравномерностью деформаций
Основные выводы по главе 4
Глава 5. Практический пример расчета гибкого железобетонного фундамента
5.1. Рассматриваемые варианты фундаментов.
5.2. Выбор расчетной схемы основания
5.3. Расчет плитного фундамента.
5.4. Техникоэкономическое сравнение вариантов
5.5. Результаты наблюдения за деформациями плиты
Основные выводы по главе 5
Выводы и предложения
Литература


Эпюра реактивных напряжений (давлений) под жестким штампом, полученная из решения теории упругости, имеет форму «седда» с максимумом под краями (ординаты равны бесконечности) и минимумом в середине (менее средней величины давления), рис. Рис. Рис. Эпюра реактивных давлений при центральной нагрузке. Подобный характер распределения реактивных давлений имеет место в фазе уплотнения. Поскольку грунт (да и любой материал) не может воспринимать бесконечно больших давлений, то под краями начинают развиваться области пластической деформации (фаза образования зон сдвигов), а ординаты эпюры реактивных давлений превышать предельные значения не могут. В фазе полного выпирания грунта наблюдается еще большее развитие пластических деформаций у краев фундамента и эпюра реактивных давлений имеет вид показанный на рис. Рис. Гибкие фундаменты обладают способностью изгибаться в одном или обоих направлениях подошвы. Реактивные давления по подошве определяются, исходя из совместной работы фундамента и основания и, зависят как от прогиба фундамента (рис. К гибким фундаментам относятся все ленточные железобетонные фундаменты, фундаменты из монолитного железобетона пол отдельные опоры или группы опор (рис. В настоящей работе предметом исследований являются ленточные гибкие фундаменты под сетку колонн каркасных зданий (рис. Рис. Гибкость фундаментов, как было показано М. Е- коэффициент Пуассона и модуль деформации грунта основания; к ! Ь - ширина фундамента (полосы); / - полудлина фундамента; . При I < 1 - фундамент жесткий, при I >1 - фундамент является гибким. Оказывается, что характер распределения реактивных давлений зависит не только от степени развития пластических деформаций, но также и от гибкости фундамента. При значениях рс! Точность определения внутренних усилий в гибком фундаменте зависит от достоверности принятых предположений о виде функции определяющей закон распределения реактивных (контактных) давлений по их подошве. Гибкость фундамента оказывает существенное влияние на распределение реактивных давлений. Развитие пластических деформаций также приводит к изменению закона распределения реактивных давлений. Таким образом ключевым вопросом рассматриваемой задачи является закон распределения реактивных давлений под подошвой гибких фундаментов. Исходя из этого, рассмотрим результаты ранее выполненных экспериментальных исследований, которые помогут подтвердить или опровергнуть сделанные выводы. Результаты экспериментальных исследований взаимодействия гибких фундамен тов с основанием. В связи с тем, что данный вопрос интересует давно исследователей, к настоящему времени накопилось достаточно большое количество информации о реактивных давлениях. Термин «реактивное давление» используется в строительной механике, в механике грунтов применяется эквивалентное выражение - «контактные напряжения или контактные давления». В дальнейшем и будем его использовать при обсуждении результатов исследований. Несмотря на важность данного вопроса, большинство выполненных исследований по выявлению характера распределения контактных напряжений посвящено жестким фундаментам и гораздо мснес гибким фундаментам. Изучением распределения контактных напряжений, как под жесткими, так и гибкими фундаментами занимались в период - гг. Новочеркасском политехническом институте. Исследования проводились Ю. М. Мурзенко и его учениками [1, 2, , , , , -, , , , , -]. Следует иметь в виду, что ниже приведенные исследования относятся как к ленточным, так и плитным гибким фундаментам. Нас в большей степени интересуют ленточные фундаменты, но в связи со скудной информацией относящейся к данному типу фундаментов, будем рассматривать и исследования плитных фундаментов. Это позволит точнее сформулировать цели собственных исследований. Наиболее близкой работой в этом направления является работа К. К. Куликова []. Автором выполнены экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния плотного песчаного основания под незаглубленными моделями ленточных фундаментов различной гибкости. Штампы размерами в плане 0x0 мм в зависимости от принятой начальной гибкости I = < 1,0; 2,5; 5,0; ,0 и ,0 имели соответствующие толщины Ь = ,0; ,3; ,3; ,2 и 9,4 мм.