Разработка инженерного метода расчета несущей способности основания заглубленного фундамента на основе анализа напряженно-деформированного состояния

• Автор: Торшин, Дмитрий Петрович
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 143 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. Обзор методов расчета несущей способности оснований.

Постановка задачи

1.1. Некоторые решения смешанной задачи о несущей способности оснований сооружений

1.1.1. Решение В.В. Соколовского

IЛ .2. Решение И.В. Федорова

1.1.3. Решение М.В. Малышева

1.1.4. Решение М.И. ГорбуноваПосадова

1.1.5. Решение А.Н. Богомолова

1.2. Постановка задачи исследования и выбор расчетного

метода
Выводы по главе I
ГЛАВА И. Обоснование и выбор расчетной схемы. Определение интервалов изменения значений физикомеханических характеристик грунта основания
2.1. Обоснование и выбор расчетной схемы
2.2. Исследование влияния численных значений коэффициентов отображающей функции на форму границы отображаемой области
2.3. Определение граничных значений параметров расчетной схемы
2.3.1. Интервалы изменения значений физикомеханических характеристик грунта основания
2.3.2. Интервал изменения нагрузок
2.4. Методика построения наиболее вероятной поверхности выпора грунта изпод заглубленного фундамента
2.4.1. Построения наиболее вероятной поверхности выпора грунта в случае упругой работы основания
2.4.2. Построения наиболее вероятной поверхности выпора грунта в случае образования и развития в грунтовом массиве областей пластических деформаций
Выводы по главе II
ГЛАВА III. Численное моделирование процесса потери устойчивости основанием заглубленного фундамента и разработка инженерного метода расчета его несущей способности
3.1. Возможности компьютерной программы, используемой для исследования устойчивости основания заглубленных фундаментов
3.2. Определение зависимостей коэффициентов устойчивости оснований заглубленных фундаментов от величины интенсивности воспринимаемой им равномерно распределенной нагрузки
3.3. Аппроксимация расчетных кривых
3.4. Пример расчета несущей способности основания заглубленного фундамента на основание предлагаемого инженерного метода
Выводы по главе III
ГЛАВА IV. Экспериментальные исследования несущей способности оснований заглубленных фундаментов
4.1. Лабораторное моделирование процесса разрушения оснований заглубленных фундаментов
4.2. Сопоставление экспериментальных и теоретических данных, приводимых различными исследователями, с результатами теоретических расчетов на основе использования принятой расчетной методики
4.2.1. Форма поверхности выпора грунта
4.2.2. Разрушение основания силоса
4.2.3. Сопоставление величин предельно допустимых нагрузок на основания моделей фундаментов, полученных опытным путем и на основе теоретических расчетов
Выводы по главе IV
Основные выводы
Список литературы


Следует отметить и зарубежных исследователей, внесших весомый вклад в решение задач о несущей способности оснований в нелинейной постановке. Это К. К. , . Тем не менее, большое количество задач, связанных с расчетами оснований сооружений по несущей способности устойчивости, остается еще очень далеко от окончательного решения. Одной из таких задач является разработка инженерного метода расчета несущей способности оснований заглубленных фундаментов, построенного на решении смешанной задачи теории упругости и теории пластичности грунта и методов теории функций комплексного переменного, что и является целью настоящей работы. Научная новизна работы состоит в том, что для решения поставленной задачи впервые использованы аналитическое решение задачи теории упругости для весомой однородной полуплоскости с криволинейной границей, полученное на основе применения методов теории функций комплексного переменного приближенное решение соответствующей смешанной задачи теории упругости и теории пластичности грунта, методика построения наиболее вероятной поверхности выпора грунта из основания сооружения и определения коэффициента устойчивости основания при упругопластическом распределении напряжений в грунтовом массиве. Разработана и апробирована схема для расчета несущей способности основания заглубленных фундаментов. Проведен анализ изменения напряженнодеформированного состояния основания фундамента при использовании расчетной схемы Фламана и схемы, предлагаемой нами. Установлено, что положение точки зарождения наиболее вероятной поверхности выпора грунта при всех прочих равных условиях зависит от величины отношения 2ЫИ и не зависит от величины интенсивности прикладываемой нагрузки. Ьк и физикомеханических свойств грунтов. Результаты работы внедрены в учебном процессе на кафедрах Строительные конструкции, основания и надежность сооружений ВолгГАСА и Городское строительство и хозяйство Волжского инженерностроительного института филиала ВолгГАСА при изучении курса Механика грунтов, основания и фундаменты, курсовом и дипломном проектировании и Управлением капитального строительства администрации г. Волжского. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и опубликованы в трудах Региональной конференции Крупные города на пороге XXI века проблемы, перспективы Волгоград, г, международного семинара по механике грунтов, фундаментостроению и транспортным сооружениям Пермь, г. Проблемы экологии в строительстве Греция, Ираклион, г. Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций Волгоград, г. Волгоград, г. Волжского инженерностроительного института гг. Волгоградского филиала АООТ Научноисследовательский институт энергетических сооружений и управления капитального строительства администрации г. Волжского Волгоградской области. ГЛАВА. ОБЗОР МЕДОТОВ РАСЧЕТА НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ОСНОВАНИЙ. Впервые идеи постановки смешанной задачи были высказаны отечественными учеными Д. Е. Польшиным , а затем М. И. ГорбуновымПосадовым до тех пор, пока интенсивность внешней нагрузки на основание мала, области пластических деформаций отсутствуют, при достижении интенсивностью внешней нагрузки некоторого предельного значения зар в грунте зарождается пластическая область. Дальнейший рост нагрузки влечет разделение основания на области упругих и пластических деформаций. Пластическая область развивается, на внутренней поверхности границы этой области и внутри нее грунт находится в идеально пластическом состоянии, что соответствует строгому выполнению соответствующего условия пластичности. Часть грунтового массива, расположенная вне границ области пластических деформаций, находится в линейноупругом состоянии. В некоторый момент времени нагрузка достигает второго предельного значения упр, которому соответствует завершение процесса развития пластических областей, основание переходит в пластическое состояние, описываемое теорией предельного равновесия. Следовательно, в процессе нагружения основания напряженнодеформированное состояние грунтового массива в упругих областях подчиняется законам линейной теории упругости, а в пластических законам теории пластичности.