Прогноз осадок сооружений с учетом совместной работы основания, фундамента и надземных конструкций

• Автор: Бартоломей, Леонид Адольфович
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 260 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПО ВЗАИМОВЛИЯНИЮ ОСНОВАНИЯ, ФУНДАМЕНТА

И НАДЗЕМНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

1.1. Общие положения, развитие представлений о взаимодействии основания и фундамента.
1.2. Экспериментальнотеоретические исследования взаимодействия основания и сооружения

1.3. Выводы и задачи дальнейших исследований.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА НДС СИСТЕМЫ ОСНОВАНИЕСООРУЖЕНИЕ С УЧЕТОМ ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ

В ПРОЦЕССЕ СТРОИТЕЛЬСТВА ЖЕСТКОСТИ СООРУЖЕНИЯ

И ИСТОРИИ НАГРУЖЕНИЯ ОСНОВАНИЯ.

2.1. Цель работы и пути решения поставленных задач.

2.2. Использование метода конечных элементов для реализации
поставленных задач.
2.3. Пластичность и вязкопластичность при использовании метода конечных элементов.
2.4. Метод прогнозирования НДС системы основаниесооружение с учетом изменяющейся в процессе строительства жесткости сооружения и истории нагружения основания
2.5. Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ
3.1. Цели и задачи исследований
3.2. Методика проведения экспериментов и приборы.
3.3. Результаты экспериментальных исследований глинистых
грунтов
3.3.1. Исследования глинистых фунтов, слагающих склоны комплекса зданий и сооружений областного ГАИ в г. Перми
3.3.2. Исследования глинистых фунтов, слагающих склоны Чусовских очистных сооружений в г. Перми
3.4. Определение реологических параметров для
вязко упругопластической модели фунта с упрочнением.
3.5. Выводы.
4. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ НДС СИСТЕМЫ ОСНОВАНИЕСООРУЖЕНИЕ С УЧЕТОМ НЕЛИНЕЙНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЯ И
ИСТОРИИ ЕГО НАГРУЖЕНИЯ
4.1. Прогноз осадок тяжелых сооружений с учетом предыстории
нафужения массива фунта и его нелинейного деформирования
4.2. Моделирование этапов возведения сооружения.
4.3. Прогнозирование НДС системы основаниесооружение с учетом технологии возведения сооружения и
вязко упругопластических свойств основания
4.4. Выводы.
5. ПРОГНОЗ ОСАДОК СООРУЖЕНИЙ С УЧЕТОМ СОВМЕСТНОЙ РАБОТЫ ОСНОВАНИЯ, ФУНДАМЕНТА И НАДЗЕМНЫХ КОНСТРУКЦИЙ.
5.1. Расчет осадок свайных фундаментов с учетом формирования
активной зоны околосвайного пространства
5.2. Прогнозирование устойчивости столбчатого фундамента
на основании, ослабленном карстовой полостью
5.3. Оценка НДС массива слабых фунтов и выбор оптимального варианта фундамента строящегося терминала в морском порту
г. СанктПетербурга.
5.4. Расчет деформаций строящегося и рядом существующего зданий с учетом предыстории нагружения и нелинейного деформирования
Ф основания во времени
5.5. Прогнозирование устойчивости склонов с расположенными
на них зданиями и сооружениями
5.5.1. Прогнозирование устойчивости склона с расположенным
на нем и проектируемыми ти этажными зданиями.
5.5.2. Прогноз устойчивости склона с расположенным
на нем комплексом зданий и сооружений ОблГАИ г. Перми.
5.5.3. Расчет устойчивости склона и основания 3го блока
Чусовских очистных сооружений г. Перми
5.6. Выводы.
6. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Однако глубина и форма активной зоны в массиве фунта, взаимодействующего с сооружением, не являются постоянными и зависят от целого ряда факторов от действующей нагрузки, глубины заложения, размеров фундамента, свойств фунта, уровня фунтовых вод. В одних и тех же условиях глубина сжимаемого слоя оказывается различной для фундаментов разных размеров или различной для фундаментов одного и того же размера, но возведенных в различных инженерногеологических условиях. Рассмотренные выше модели применяются в основном при проектировании и расчете инженерных сооружений. Существуют и другие модели это В. А. Барвашова 6, В. Власова , М. И. ГорбуноваПосадова , С. А. Ривкина , А. П. Синицына , М. М. ФилоненкоБородича, И. И. Черкасова и др. Так, при деформировании основания большая часть деформаций пластические. Надежное прогнозирование напряженнодеформированного состояния основания возможно при использовании нелинейных соотношений между напряжениями и деформациями, характерных для деформационной теории пластичности и теории пластического течения. Деформационная теория пластичности устанавливает однозначную связь между напряжениями и деформациями, связывая конечные величины пластических деформаций с конечными значениями напряжений. Развитие деформационной теории пластичности связано с исследованием конструкционных материалов. Основополагающими в этом направлении являются теоретические разработки Ильюшина . Однако его теория применима только к простому нагружению, когда все внешние силы возрастают пропорционально общему параметру. В деформационной теории пластичности аппроксимация зависимостей напряжений и деформаций осуществляется с помощью секущих модулей объмного К и сдвигового деформирования. Стабилометрические испытания грунтов, впервые выполненные А. И. Боткиным , показали, что и формоизменение, и объмная деформация грунта зависят одновременно от величины всестороннего обжатия и девиатора напряжений. Это, в отличие от металлов, накладывает свой отпечаток на описание деформируемости грунтов. Применительно к грунтам деформационная теория пластичности получила сво развитие в работах В. А. Иоселевича, Г. А.Л. Крыжановского и др. Эта теория использует физические зависимости между напряжениями и деформациями в виде дифференциальных зависимостей. X бесконечно малый скалярный множитель Ф функция нафужения. Из условия 1. В теории течения принимается, что при пластическом деформировании имеют место подобие тензора приращения пластической деформации и тензора напряжений, а также коаксиальность направлений главных осей этих тензоров . Теория пластического течения учитывает возможность существования поверхности нафужения. Впервые применительно к фунтам функция нафужения была конкретизирована . В модели реализован вариант идеально пластического тела. О i
соответствии с обобщенным законом Гука у приращение
Поверхность нагружения представляет собой в пространстве главных напряжений прямой круговой конус, ось которого образует равные углы с осями координат. Поверхность нагружения жестко фиксирована в пространстве напряжений и представляет собой предельную поверхность рис. Но поведение грунта, прогнозируемое по модели Друккера Прагера, не всегда согласуется с данными эксперимента. Так, модель не описывает дилатансию грунта в предельном состоянии. Рис. В отличие от ассоциированного закона неассоциированный закон пластического течения использует потенциальную функцию, несовпадающую с функцией текучести. А. К. Бугрова ,, М. В. Малышева , В. Н. Николаевского , А. С. Строганова 2 и др. С., i . Смещение сферической поверхности вдоль жестко зафиксированной предельной поверхности рис. Рис. Теория пластического упрочнения позволяет учесть пластические деформации в допредельном по прочности состоянии. Функция нагружения ассоциируется с границей областей упругих и пластических деформаций и изменяется в зависимости от параметров упрочнения . В. А. Иоселевичем и Б. И. Дидухом впервые была предложена модель упругопластического упрочняющегося грунта с замкнутой каплевидной поверхностью нагружения в допредельной области пространства главных напряжений рис.