Застосування методу кутових точок та числового моделювання для оцінки взаємного впливу фундаментів
Бічна панель сторінки статті
Основний зміст сторінки статті
Анотація
У роботі представлено результати дослідження впливу нового фундаменту на напружено-деформований стан ґрунтової основи та існуючого фундаменту сусідньої споруди. Метою дослідження було порівняння ефективності та точності традиційної аналітичної методики - методу кутових точок - із числовим моделюванням у середовищі програмного комплексу ЛІРА-САПР, що реалізує пружно-пластичну поведінку ґрунту.
Отримані результати показали, що аналітичний метод кутових точок дозволяє швидко оцінити зони можливих додаткових осідань і впливу на сусідні споруди, проте не враховує реального розподілу напружень у неоднорідному ґрунтовому масиві та взаємодії з жорсткістю фундаментних конструкцій. Натомість числове моделювання в ПК ЛІРА-САПР забезпечує детальніший аналіз напружено-деформованого стану ґрунту, дозволяє врахувати складну геометрію та нелінійну роботу матеріалів, що особливо важливо у випадках складних ґрунтових умов і наявності декількох сусідніх фундаментів.
Порівняння результатів двох підходів показало узгодженість у прогнозі загальних тенденцій зміни осідань і напружень, але водночас виявило розбіжності в абсолютних значеннях переміщень, які у ряді випадків сягали 20–30 %.
Результати дослідження показали, що навіть за відносно жорсткого ґрунту з модулем деформації E=28 МПа взаємний вплив фундаментів може бути істотним і потребує врахування у проєктуванні для запобігання виникнення нерівномірних деформацій існуючої споруди. Відмінності між результатами двох методик вказують на те, що використання лише аналітичного підходу може призвести до недооцінки ризику нерівномірних деформацій існуючої споруди.
Дослідження показало, що новий плитний фундамент суттєво впливає на напружено-деформований стан ґрунту та осідання існуючого фундаменту. Аналітичний метод кутових точок дозволяє швидко оцінити орієнтовний рівень додаткових осідань та зону впливу, проте результати мають усереднений характер. Числове моделювання у ПК ЛІРА-САПР із використанням пружно-пластичної моделі відображає реальний розподіл напружень, локальні максимуми осідань та пластичні деформації ґрунту, що підвищує точність прогнозу. Дана робота присвячена пам’яті Городецького Олександра Сергійовича.
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
Dagdeviren, U. (2025) Improvement of the Approximate Method for Determining the Average Vertical Stress Increase Below the Rectangular Foundation Using Differential Evolution Algorithm. Arab J Sci Eng 50, 17133–17152. DOI: 10.1007/s13369-025-10196-9
Glushkov, A. & Glushkov, V. & Glushkov, I. (2020). Analytical and numerical solution of the stress-strain state of sleeper foundations. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 896. 012011. DOI: 10.1088/1757-899X/896/1/012011
Steinbrenner, W. (1936). A rational method for the determination of the vertical normal stresses under foundations. Technische Hochschule, Vi-ena, Austria. 142-143 https://www.scribd.com/document/841453395/1-steinbrenner-1936-a-rational-method-for-the-determination-of-the-vertical-normal-stresses-under-foundations