Вероятностно-статистический расчет системы "сооружение-основание" на набухающих грунтах

• Автор: Кузнецов, Денис Григорьевич
• Шифр специальности: 05.23.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 156 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ОБЗОР ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПОЛОЖЕНИЙ ВЕРОЯТНОСТНОСТАТИСТИЧЕСКОГО РАСЧЕТА СИСТЕМЫ СООРУЖЕНИЕ

ОСНОВАНИЕ В УСЛОВИЯХ ТЕРРИТОРИЙ, СЛОЖЕННЫХ НАБУХАЮЩИМИ ГРУНТАМИ

1.1. Проблема строительства в сложных грунтовых условиях

1.2. Инженерностроительное освоение территорий, сложенных

набухающими грунтами .

1.2.1. Состояние вопроса

1.2.2. Генезис процесса набухания.

1.2.3. Закономерности деформирования глинистых фунтов при набухании и усадке

1.2.4. Прогноз деформированного состояния глинистых фунтов при их набухании

1.2.5. Вид деформации поверхности.
1.3. Развитие теории расчета зданий и сооружений на деформируемых грунтовых основаниях как системы сооружениеоснование
1.4. Составные системы в сфоительных конструкциях.
1.5. Вероятностный подход к расчету системы сооружение
основание
1.6. Применение теории надежности в расчетах зданий и
сооружений
1.7. Выводы по главе
ГЛАВА 2. МОДЕЛЬ СТОХАСТИЧЕСКОГО ОСНОВАНИЯ, СЛОЖЕННОГО
НАБУХАЮЩИМИ ГРУНТАМИ
2.1. Общая характеристика набухающих грунтов
2.2. Статистическая природа неравномерности деформаций грунтового основания
2.3. Расчетная модел неоднородно деформируемого грунтового основания, сложенного набухающими грунтами.
2.4. Определение статистических характеристик грунтового основания методом численного эксперимента
2.5. Выводы по главе
ГЛАВА 3. РАСЧЕТ СИСТЕМЫ СООРУЖЕНИЕОСНОВАНИЕ НА НАБУХАЮЩИХ ГРУНТАХ.
3.1. Состояние вопроса.
3.2. Расчет совместной работы стохастических систем сооружениеоснование.
3.3. Расчет систем зданиеоснование с учетом фактора времени
3.4. Выводы по главе
ГЛАВА 4. РАСЧЕТ СОВМЕСТНОЙ РАБОТЫ СИСТЕМЫ СООРУЖЕНИЕОСНОВАНИЕ В ВИДЕ СОСТАВНОГО СТЕРЖНЯ С УЧЕТОМ ПОДАТЛИВОСТИ ПОПЕРЕЧНЫХ СВЯЗЕЙ
4.1. Вывод основных уравнений составного стержня на упругом основании.
4.2. Выбор метода решения уравнений составного стержня на упругом основании.
4.3. Определение осадки составного стержня как жесткого штампа
4.4. Определение внутренних усилий в ветвях составного стержня.
4.5. Расчет системы сооружениеоснование в пространственной постановке
4.6. Пример расчета составного стержня с учетом податливости поперечных связей
4.7. Выводы по главе
ГЛАВА 5. НАДЕЖНОСТЬ СИСТЕМЫ СООРУЖЕНИЕОСНОВАНИЕ В УСЛОВИЯХ ТЕРРИТОРИЙ, СЛОЖЕННЫХ НАБУХАЮЩИМИ ГРУНТАМИ
5.1. Общая характеристика проблемы
5.2. Оценка надежности конструкций
5.3. Оценка надежности конструкций с учетом фактора времени
5.4. Пример вероятностного расчета монолитного железобетонного здания на набухающих грунтах.
5.4.1. Предпосылки к вероятностному расчету системы сооружениеоснование.
5.4.2. Учет влияния фактора времени.
5.4.3. Определение математических ожиданий, статистических характеристик перемещений и усилий при изгибе с кручением системы сооружениеоснование
5.4.4. Определение математических ожиданий и статистических характеристик при расчете системы сооружениеоснование на втором этапе
5.4.5. Определение характеристики безопасности расчетного сечения
5.5. Выводы по главе
ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Территория России подвержена воздействиям негативного характера значительного количества опасных природных и техноприродных процессов. Ежегодный экономический ущерб, вызываемый этими процессами на территории России, достигает стоимости валового внутреннего продукта страны 8. Большая часть социальных и экономических потерь связана с деформациями, а соответственно и повреждениями зданий и сооружений изза недостаточной защищенности от неблагоприятных для строительства и эксплуатации грунтовых условий. Часто оказывается, что территория застройки подвержена воздействию не одного, а сразу нескольких геологических процессов, проявления которых при этом носят различный характер. Неравномерные деформации, возникающие в основании зданий и сооружений в сложных грунтовых условиях, следует считать одним из основных факторов, влияющих на их несущую способность, деформативность и, как следствие, на безопасность и долговечность. Согласно действующим нормативным документам, регламентирующим вопросы расчета зданий и сооружений в особых фунтовых условиях, деформативные характеристики основания определяются индивидуально для конкретных региональных условий 4, 6. При таком подходе расчет зданий и сооружений производится с использованием параметров, характеризующих деформативные свойства основания, независимо от причин, их вызвавших, а определение этих параметров выполняют с учетом особенностей конкретных региональных условий. Очевидно, что расчет и проектирование зданий и сооружений должны выполняться с позиций единой геотехнической системы сооружениеоснование, с учетом природы возможных деформаций основания и особенностей проектируемых объектов. В п. При этом рекомендуется учитывать пространственную работу конструкций, геометрическую и физическую нелинейность, анизотропность, пластические и реологические свойства материалов и грунтов. Анализ качества проектов зданий и сооружений в сложных грунтовых условиях, реализованных во второй половине века, показал, что основной причиной повреждений сооружений вследствие неравномерных деформаций является отсутствие учета именно этих обстоятельств . Одновременно необходимо заметить, что напряженнодеформированное состояние сооружений со временем изменяется и во многом зависит от характера изменения нагрузок и деформационных воздействий. В результате современные тенденции проектирования зданий и сооружений указывают на необходимость учета фактора времени в расчете системы сооружениеоснование, используемого в том числе и с целью прогнозирования надежности и долговечности зданий и сооружений. В природе существует определенный класс горных пород, деформированное состояние которых в силу особого строения их структур и свойств может быть вызвано не только действием внешней нагрузки, но и вследствие изменения их физического состояния иод влиянием увлажнения. Такие фунты принято называть структурнонеустойчивыми, характерными разновидностями их являются глинистые набухающие грунты. Набухание деформация фунтов, вызванная их увлажнением. При набухании происходит расширение объема, приводящее часто к большим неравномерным деформациям глинистого фунта, обладающего особым минералогическим составом. Неравномерное набухание фунтов в основаниях зданий и сооружений может привести к снижению их надежности и долговечности. Данные деформации нередко становятся причиной аварий зданий и сооружений. Ликвидация опасных последствий этих деформаций и обеспечение эксплуатационной пригодности построенных сооружений требуют больших трудовых и финансовых затрат. Набухающие грунты широко распространены, в том числе и в Волгофадской области, и в самом областном центре. Строительство на набухающих фунтах вызывает необходимость прогнозировать развитие деформаций во времени, назначать в проекте различные инженерные мероприятия, снижающие вредные последствия деформаций набухания. Все это свидетельствует о существенной экономической значимости вопросов, связанных с совершенствованием методов проектирования и строительства зданий и сооружений на набухающих грунтах.