Чисельне дослідження збіжності методів визначення коефіцієнтів жорсткості при різних інженерно-геологічних умовах основи
Бічна панель сторінки статті
Основний зміст сторінки статті
Анотація
Попри значний розвиток чисельного моделювання сумісної роботи надземних конструкцій з ґрунтовою основою, на сьогоднішній день найбільш популярною в спільноті інженерів-проектувальників залишається роз-рахункова модель плити на пружній основі.
Це, насамперед, обумовлено простотою реалізації такої моделі і можливістю комплексного розрахунку системи основа-фундамент.
При цьому ключовим етапом розрахунку моделі плити на пружній основі є визначення коефіцієнтів жорсткості основи.
В даній роботі за допомогою програмно-обчислювального комплексу ЛІРА САПР 2016 проведено дослідження методів визначення коефіцієнтів жорсткості при різних варіантах ґрунтових умов.
Дослідження реалізовано шляхом чисельного аналізу характеристик напружено-деформованого стану (величини осідань, реактивного тиску і зусиль) в квадратній в плані рівномірно завантаженій фундаментній плиті при різних інженерно-геологічних умовах майданчику забудови.
Розглянуто:
1) однорідну в плані основу, складену скіченною кількістю лінійно-деформованих шарів сталої товщини;
2) однорідну в плані основу, складену шара-ми сталої товщини, один з яких є лесовим просідаючим;
3) неоднорідну основу, складену почерговим нашаруванням зв’язних і незв’язних ґрунтів, один з яких не є сталим по товщині.
Проаналізовано збіжність абсолютних вели-чин контрольованих параметрів, отриманих для моделі з двома коефіцієнтами жорсткості (модель Пастернака), які для багатошарових ґрунтів визначаються по усередненим в межах глибини стисливої товщі значенням модуля деформації та коефіцієнта Пуассона і для моделі з одним перемінним в плані коефіцієнтом жорсткості (модель Горбунова-Посадова).
Наведені результати дослідження показують, що область застосування двохпараметричної моделі Пастернака (яка є більш коректною, порівняно з однопараметричною моделлю Горбунова-Посадова) обмежується однорідною в плані одно- або багатошаровою ґрунтовою ос-новою при умові, що шари ґрунту сталої товщини. Натомість, модель Горбунова-Посадова дозволяє розраховувати неоднорідні основи і ґрунти, що мають особливі властивості (просідаючі). Проте, така модель не дозволяє врахувати просторову роботу ґрунту і взаємний вплив площ навантаження.
Блок інформації про статтю
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами: Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).Посилання
Коляскина С.А. Исследование влияния вариантов расчета грунтового основания и методов расчета коэффициентов посте-ли на напряженно-деформированное со-стояние здания / С.А. Коляскина, П.И. Егоров // Ученые заметки ТОГУ. – 2014. – т. 5. №2. – С. 21-34.
Федоров Д.А. Численное исследование задачи совместного расчета конструкций с основаниями по реализациям в вычисли-тельных комплексах SCAD и «ЛИРА» / Д.А. Федоров, К.Г. Мокляк // Известия высших учебных заведений. Строитель-ство. – 2011. – №12. – С. 97-104.
Кожанов Ю.А. Анализ напряженно-деформированного состояния железобе-тонной конструкции с учетом основания / Ю.А. Кожанов, А.Г. Ефименко, В. А. За-гильский,А. П. Якубенко // Вiсник При-днiпровської державної академiї будiв-ництва та архiтектури. – 2013. – №8 (185). – С. 42-47.
Жупаненко І.В. Чисельний аналіз методів розрахунку ґрунтової основи та методів визначення коефіцієнтів постелі. / І.В. Жу-паненко // Основи і фундаменти: Міжвідомчий науково-технічний збірник. – К.: КНУБА. – 2020. – Вип. 41. – С. 64-71.
Пастернак П.Л. Основы нового метода расчета фундаментов на упругом основа-нии при помощи двух коэффициентов по-стели. – М.: Гос. изд-во литературы по строительству и архитектуре, 1954. – 56 с.
Горбунов-Посадов М.И. Расчет кон-струкций на упругом основании/ М.И. Горбунов - Посадов, Т.А. Маликова, В. И. Соломин. – М.:Стройиздат, 1984. – 679с.
Боговис В.Е. ЛИРА 9.4. Примеры расчета и проектирования: учебн. пособие / В.Е. Боговис и др. – Киев: ФАКТ, 2008. 280 с
Kolyasina S.A., Egorov P.I. (2014). Issledovanie vliyaniya variantov rascheta gruntovogo osnovaniya i metodov rascheta koehfficientov posteli na napryazhenno-deformirovannoe sostoyanie zdaniya [Study of calculation options influence of a ground base and methods for calculation of sub-grade coefficients to deflected mode of a building]. Uchenye zametki TOGU, V. 5. №2, 21-34. (in Russian).
Fedorov D.A., Moklyak K.G. (2011). Chislennoe issledovanie zadachi sovmestnogo rascheta konstrukcij s osnovaniyami po realizaciyam v vychislitel'-nykh kompleksakh SCAD i «LIRA» [Nu-merical research of problem united calcula-tion constructions with foundation by reali-zations in computing systens SCAD and LIRA]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenij. Stroitel'stvo, 12, 97-104. (in Russian).
Kozhanov Y.A., Efimenko A.G., Zagil’skiy V.A., Yakubenko A. P. (2013) Analiz napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya zhelezobetonnoj konstrukcii s uchetom osnovaniya [Analysis of the stress-strain state of the reinforced concrete struc-ture with the subgrade]. Visnik Prid-niprovs'koї derzhavnoї akademiї budivnictva ta arkhitekturi, 8(185), 42-47. (in Russian).
Zhupanenko I.P. (2020). Chyselnyi analiz metodiv rozrakhunku gruntovoi osnovy ta metodiv vyznachennia koefitsiientiv posteli [Numerical analysis of methods for calculating the soil base and methods for determining bed coef-ficients]. Osnovu i fundamenty: Mizhvidomchyj naukovo-tekhnichnyj zbirnyk. Kyiv: KNUBA, 41, 64-71 (in Ukrainian).
Pasternak P.L. (1954) Osnovy novogo metoda rascheta fundamentov na uprugom osnovanii pri pomoshchi dvukh koehffi-cientov posteli [Fundamentals of a new method of calculating foundations on an elastic base using two bed coefficients],56 . (in Russian).
Gorbunov-Posadov M.I., Malikova T.A., Solomin V.I (1984). Raschet konstrukcij na uprugom osnovanii [Calculation of structures on an elastic base], 679. (in Russian).
Bogovis V.E. (2008) LIRA 9.4. Primery rascheta i proektirovaniya: uchebnoe posobie [LIRA 9.4. Examples of calculation and design], Kiev: FAKT, 280. (in Russian).