Числове моделювання взаємодії бурової палі та основи з врахуванням дилатансії ґрунту
Бічна панель сторінки статті
Основний зміст сторінки статті
Анотація
Випробування паль є необхідним та обов’язковим процесом будівництва будівель і споруд, що зводяться на пальових фундаментах. Виникає необхідність у коректній оцінці взаємодії елементів системи «основа-паля» для надійного та ефективного проектування пальових фундаментів.
Використання параметрів ґрунту наданих у звітах з інженерно-геологічних вишукувань, без їх уточнення, призводить до значної розбіжності у результатах числового моделювання взаємодії паль з основою та даних з реальних спостережень за їх осіданнями в наслідок навантажень. Тому є необхідність у ідентифікації розрахункових параметрів прийнятої моделі ґрунту з метою збіжності результатів моделювання з результатами експериментальних досліджень в широкому діапазоні навантажень.
У даній роботі для опису поведінки взаємодії елементів системи «основа-паля» була обрана модель ідеально-пружно-пластичної поведінки ґрунтового середовища з використанням критерія міцності Кулона-Мора. При використанні цієї моделі необхідно враховувати ряд її недоліків, які їй властиві, наприклад неврахування зміни модуля деформації в залежності від зміни напружено-деформованого стану. Також додатково в даній роботі досліджується вплив ефекту дилатансії піщаного ґрунту.
На початковому етапі навантажень в межах до 15% від загального осідання палі (переміщення, що виникає при потенційному зриву палі) суттєвий вклад в її роботу вносить значення модуля деформації(Е). На подальших етапах навантаження в ґрунті виникають значні пластичні деформації зсуву, а відповідно ведучими параметрами є параметри міцності ґрунту, в даному випадку питоме зчеплення(с) та кут внутрішнього тертя (φ). Так як в даній роботі бурова паля на значній своїй довжині проходить в межах піщаного ґрунту то важливим також є врахування ефекту дилатансії(ψ) ґрунту.
Приведені результати порівняння натурного випробування бурової палі великого діаметру та їх числового моделювання взаємодії з піщаними ґрунтами та виконана ідентифікація розрахункових параметрів моделі ґрунтового середовища з метою збіжності результатів моделювання з експериментальними даними при відповідних заданих навантаженнях.
Досягнуто збіжність в межах до 5% в широкому діапазоні навантажень на бурову палю.
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
Бойко И.П. Сопротивление просадочных грунтов для расчета буроынъекционных свай / И.П.Бойко, А.Е.Дельник, А.Л.Козак, Н.И.Орленко // Республиканский меж-ведомственный научно-технический сборник «Основания и фундаменты». Выпуск 223. – К.: Будівельник, 1990, с. 5-9.
Бойко І.П. Методи випробувань ґрунтів за допомогою буроін’єкційної палі великого діаметру / І.П. Бойко, Ю.В. Карпенко, С.М. Новофастовський // Основи і фундаменти: Міжвідомчий науково-технічний збірник. – Вип. 328 – К.: КНУБА, 2004. – с. 11-16.
Katzenbach R. Costoptimized foundation systems of high rise structures, based on the results of actual geotechnical research / R. Katzenbach, H. Hoffmann, M. Vogler, Ch. Moormann // Proc. International Conference Trends in Tall Building – Tendenzen im Hochhausbau, Frankfurt am Main, 5.-7.9.2001, с. 421-443.
Зоценко Л.М. Досвід використання буро-ін’єкційних паль в водонасичених лесових ґрунтах / Л.М. Зоценко, В.П. Левчекно, В.М. Зоценко // Строительная наука и техника – Вып. № 3(18) – Минськ, 2008. – С.23.
Зоценко Л.М. Особливості влаштування буроін’єкційних паль у водонасичених піщаних ґрунтах / Л.М. Зоценко, В.П. Левченко, С.В. Біда, М.Ф. Передерій // Зб. наук. праць (Галузеве машинобудування, будівництво). - Полтава: ПНТУ, 2009. -76с.
Boyko I.P., Delnik A.E., Kozak A.L., Orlenko N.I. (1990). Soprotivlenie prosadochnyih gruntov dlya rascheta buroyinektsionnyih svay [Resistance of collapsible soils to calculate continuous flight auger piles]. Respublikanskiy mezhvedomstvennyiy nauchno-tehnicheskiy sbornik «Osnovaniya i fundamentyi». Kyiv: Budivelnik, 223, 5-9 (in Russian).
Boyko I.P., Karpenko Yu.V., Novofastovskyi S.M. (2004) Metody vyprobuvan gruntiv za dopomohoiu buroiniektsiinoi pali velykoho diametru [Methods of soil tests using large-diameter continuous flight auger piles] Osnovy i fundamenty: Mizhvidomchyi naukovo-tekhnichnyi zbirnyk. Kyiv: KNU-BA, 328, 11-16 (in Ukrainian).
Katzenbach R., Hoffmann H., Vogler M., Moormann Ch. (2001). Costoptimized foundation systems of high rise structures, based on the results of actual geotechnical research. Proc. International Conference Trends in Tall Building – Tendenzen im Hochhausbau, Frankfurt am Main, 5.-7.9.2001, с. 421-443.
Zotsenko L.M., Levchekno V.P., Zotsenko V.M. (2008) Dosvid vikoristannya buroinektsiynih pal v vodonasichenih lesovih gruntah [Experience of using continuous flight auger piles in saturated loessial soils] Stroitelnaya nauka i tehnika. Minsk, 3(18), 23 (in Ukrainian).
Zotsenko L.M., Levchenko V.P., Bida S.V., Perederii M.F. (2009) Osoblivosti vlashtuvannya buroinektsiynih pal u vodonasi-chenih pischanih gruntah [Features of the installation continuous flight auger piles in water-saturated sandy soils] Zb. nauk. prats (Galuzeve mashinobuduvannya, budIvnit-stvo). Poltava: PNTU, 76 (in Ukrainian).