Моделирование процессов пластического деформирования грунтов оснований

• Автор: Ширяева, Мария Петровна
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 125 с. : ил.

1. Обзор и анализ математических моделей грунтовой среды.

1.1 Грунты и их свойства.

1.2 Классификация моделей фунтового основания.

1.3 Упругоиластические модели.

1.4 Пластическое течение грунтов

Выводы но главе

2. Модель пластически уплотняемой грунтовой среды

2.1 Постановка задачи.

2.2 Условие прочности фунта.

2.3 Основная система уравнений

Выводы по главе

3. Одномерные решения для разработанной модели среды.
3.1 Решение задачи о расширяющейся цилиндрической полости в
фунтовой среде.
3.1.1 Начальное пластическое течение фунтовой среды
3.1.2 Консолидированное решение
3.2 Модель пластически уплотняемой грунтовой среды и пакеты
профамм, реализующие метод конечных элементов
Выводы по главе
4. Приложения полученных решений в строительных
задачах.
4.1 Расчет сопротивления головного снаряда для бестраншейной
прокладки скважин.
4.2 Расчет фундаментов в вытрамбованных котлованах.
Выводы по главе.
5. Просадки грунтового основания, нагруженного полосовой
нагрузкой.
5.1 Проблемы вычисления просадок оснований ленточных
фундаментов.
5.2 Поле напряжений в области пластического течения для модели
пластически уплотняемой фунтовой среды
5.3 Использование моделей пластического течения грунтов для
расчетов просадок оснований.
5.4 Сравнение разработанного метода расчета просадки с
нормативным 1 и известными методами.
5.5 Моделирование процессов пластического деформирования
грунтов оснований.
Выводы по главе
Заключение.
Выводы.
Библиофафический список использованной литературы
Приложения.
Введение


Расчет поля пористости и плотности грунта вокруг вытрамбованного котлована позволит точнее определить несущую способность фундамента в вытрамбованном котловане. Определение предельного сопротивления грунтовой среды головному снаряду при бестраншейной прокладке скважин для коммуникаций в зависимости от прочностных характеристик грунта позволит улучшить качество проектирования работ. Формула просадок позволит уточнить расчет по деформациям ленточных фундаментов на нросадочных основаниях 0 типа просадочности. Основные положения диссертационной работы докладывались на научном семинаре строительного факультета ЮРГТУ НИИ мая г. ЮРГТУ НПИ Строительный факультет 0лстию университета октября г. Городские агломерации на оползневых территориях в Волгограде мая г. Результаты исследований переданы для апробации на практике в проектный институт ОАО Новоросгражданпроект г. Новороссийска. По материалам диссертационных исследований написан и читается студентам специальности ПГС специальный курс Моделирование оснований и информационные технологии. Модель пластически уплотняемой фунтовой среды для решения задач плоской деформации. Решение задачи о вытеснении цилиндрической полости в основании из пластически уплотняемой фунтовой среды. Приложение полученного решения к задаче расчета фундаментов в вытрамбованных котлованах. Формула просадки основания под ленточным фундаментом. Основное содержание диссертационной работы изложено в 4 опубликованных работах. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего наименований, и приложений. Полный объем диссертации 5 страницы, включая рисунки и таблицы. Обзор и анализ математических моделей грунтовой
1. Грунт представляет собой осадочные или другого типа накопления твердых частиц, образовавшиеся в результате механического и химического разрушения горных пород. Со строительной точки зрения к грунтам относятся пески, гравий, галечник, супеси, суглинки, глины, а также торф и илистые отложения. К скальным грунтам обычно относят гранит, каменную соль, песчаники, мел и т. В общем случае грунт является многофазной системой. Под фазами грунта понимают составляющие грунт компоненты газ, жидкость, твердые минеральные частицы. Каждая из компонент рассматривается как однородная среда, подчиняющаяся определенным законам деформирования. К первой фазе относят так называемый скелет грунта, под которым понимается совокупность минеральных частиц и среды, осуществляющей непосредственную связь структурных элементов. Связь между структурными элементами может иметь как водоколлоидную природу, так и цементационную. Природа межструктурных связей определяет характер деформирования грунта. Второй фазой считается жидкость свободную, не участвующую в образовании связей между частицами грунта. Третья фаза газ, заполняющий поры скелета грун та. Соотношение фаз в грунте определяет целый ряд параметров. Укажем некоторые из них. Пусть V объем образца грунта, Ур объем пор, УЧу объем пор, занятых жидкостью, У5 объем, занятый частицами грунта. Важнейшим показателем связного грунта является его влажность у, определяемая как отношение массы поровой воды в образце к массе скелета. Экспериментально в лаборатории определяется плотность грунта, влажность, плотность частиц грунта. Остальные параметры многофазного грунта определяются расчетом. Показателем пластичности связного грунта являются пределы текучести и пластичности. Соответствующие им влажности обозначаются уь и ур. Числом пластичности принято называть разность ур. Глинистые грунты подразделяются на супеси, суглинки и глины в зависимости от пластических свойств, характеризуемых числом пластичности. Состояние глинистых грунтов по влажности отражают с помощью показателя консистенции
Л
I. К трехфазным грунтам относятся грунты, степень водонасыщеиия которых заключена в пределах 0,0,9. В таких грунтах газ, вода и скелет представляют собой самостоятельные фазы, подчиняющиеся своим законам деформирования. При этом скорости движения скелета, жидкости и газа неодинаковы. Грунты, степень влажности которых более 0,9 считаются квази двухфазным и грунтами.