Контакты 244851268 Телефон 8(067)6446674
Логин: Пароль: Код проверки: captcha >>Забыли пароль?

Поиск

>>Расширенный

Категории

Новости

Вы здесь: Начало > Новости

Визначення осідання фундаментів будівель з урахуванням консолідації грунтових підстав

  1. ВСТУП
  2. ДЕФОРМАЦІЇ ГРУНТОВИХ ПІДСТАВ ФУНДАМЕНТІВ
  3. Підходи до дослідження деформацій ґрунтових основ
  4. Про консолідацію грунтових підстав
  5. ДОСЛІДЖЕННЯ Деформації ГРУНТОВИХ ПІДСТАВ математичних методів
  6. МЕТОДИ ВИЗНАЧЕННЯ РЕОЛОГІЧНИХ Деформації ГРУНТОВИХ ПІДСТАВ ФУНДАМЕНТІВ
  7. Реологические нелінійно пружні деформації грунтових підстав
  8. Експериментальні дослідження деформацій підстав при обліку фактора часу
  9. Модельна задача № 2
  10. Порівняльний аналіз деформацій реологічних грунтових підстав теоретичними і експериментальними методами
  11. ВИСНОВОК
  12. СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

У статті представлені розроблені на основі теорії спадкової повзучості Больцмана (Boltzmann L.) - Вольтерра (VolterraV.) Математична модель і наближений аналітичний метод визначення осідання фундаментів будівель з урахуванням консолідації грунтових підстав.

This article describes a mathematical model and an approximate analytical method for determining foundation settlement taking into account consolidation of soil bases. The method was developed on the basis of the Boltzmann - Volterra theory of hereditary creep.

ВСТУП

Для багатьох твердих тіл характерно зміна в часі напружено-деформованого стану при постійній зовнішньої навантаженні. Для конкретизації подальших викладок в статті в якості деформованих твердих тіл розглядаються ґрунтові підстави, містять крейдяні відкладення. Для дослідження деформацій ґрунтів у часі при постійній зовнішньої навантаженні в даний час застосовують теорію повзучості або теорію повзучості з одночасним урахуванням фільтраційної консолідації. Експериментально доведено, що деформації скелета грунту можуть бути описані законом лінійної спадкової повзучості Больцмана - Вольтерра [1-5]. Теорія спадкової повзучості включає в себе всі теорії, що базуються на лінійних реологічних моделях. З огляду на зазначеної спільності теорії спадкової повзучості Больцмана - Вольтерра представляється можливим підвищити точність дослідження деформацій ґрунтових підстав математичними методами.

У цій статті викладені результати експериментальних і теоретичних досліджень деформацій ґрунтових підстав відповідно до закону лінійної спадкової повзучості Больцмана - Вольтерра, наведені розроблені реологическая математична модель і наближений аналітичний метод дослідження нелінійного деформування неоднорідного грунтового підстави.

ДЕФОРМАЦІЇ ГРУНТОВИХ ПІДСТАВ ФУНДАМЕНТІВ

Структура і властивості ґрунтових основ

За своєю структурою і фізико-механічними властивостями грунти є складними тілами, які включають в себе тверду, рідку і газоподібну фази. Тверда фаза ґрунту (скелет) являє пористе середовище. Пори між твердими частинками в грунті заповнені рідиною (вода і водні розчини) і газом (повітря). Якщо пори в грунті заповнені повністю рідиною (водонасищенний грунт) або тільки газом (сухий грунт), то такі грунти називають двофазним. Грунт називають трифазним, якщо пори в ньому містять одночасно і воду і повітря. Двофазні і трифазні грунти сприймають зовнішнє навантаження інакше, ніж суцільні тверді тіла. Розподіл навантажень в товщі грунтів і їх опір зовнішнім силам обумовлено силами зчеплення і тертя частинок грунту, а також стисненням парової води і її вижимання з пір. Самі частинки при цьому практично не стискаються, відбувається тільки їх зрушення, внаслідок чого зменшуються пори в певному обсязі, і відбувається стиснення і фільтрація парової води.

Рух парової води підпорядковується законам фільтрації - закону Дарсі. Зазначені механічні процеси зумовлюють ущільнення грунту в часі - консолідацію. Фільтраційна консолідація значно впливає на швидкість наростання деформації грунту під навантаженням і тому не може розглядатися окремо від повзучості частинок, що складають грунт. Ступінь загальної консолідації грунту при дії на нього зовнішнього навантаження визначає осадку фундаменту на грунтовому підставі [5-9].

Підходи до дослідження деформацій ґрунтових основ

Наведені характеристики грунтів в цілому дають можливість розглядати грунтові підстави як довільну неоднорідну нелінійно деформується реологічну середу з довільними законами деформування будь-якого її елемента. Фізичний стан елементів структури підстави під навантаженням описується відповідними рівняннями закону деформування. Для елементів в стадії лінійного деформування це рівняння закону Гука. При нелінійному деформуванні це будуть більш складні форми залежності напружень і деформацій в кожному елементі. Облік ущільнення грунту в часі найбільш повно описується інтегральним рівнянням. В межах деформованої зони буде деяка кількість структурних елементів з різними властивостями і зв'язками між ними [10-15].

Отже, підстава, фундамент і будівля утворюють єдину систему, і її дослідження необхідно проводити відповідно до принципів системного підходу. Така система є дуже великий і складної, і тому її дослідження можливо тільки наближеними чисельними методами або чисельно за допомогою сучасних ПЕОМ. Однак для оперативного прийняття рішення для завдань даного класу отримання наближеного аналітичного рішення становить значний інтерес.

У цій статті в основу концептуальної моделі системи підстави і фундаментів покладено такі критерії:

1) підстава, фундамент і будинок розглядаються як єдина система;

2) підстава за своєю структурою і фізико-механічними властивостями може бути довільним. Всі елементи структури підстави повинні бути геометрично і фізично описані;

3) підстава вважається реологическим і нелінійно деформується;

4) форма, розміри і жорсткість фундаменту можуть бути довільними.

Таким чином, концептуальнаямодель системи представляється як кінцева сукупність механіко-математичних моделей елементів системи. Її дослідження доцільно проводити методами системного аналізу [14].

У статті обраний саме такий підхід: виходячи з основних положень нелінійної деформованості грунтів, фільтраційної консолідації і консолідації повзучості ґрунтів, досліджуються опади плитного фундаменту на реологічні нелінійно деформується грунтовому підставі.

Про консолідацію грунтових підстав

З питань консолідації грунтів є велика література [2, 3, 6-12]. Слід зазначити деякі положення цієї теорії, необхідні для подальших викладок при розробці механіко-математичних моделей і алгоритмів, що визначають реологічні деформаційні процеси грунтових підстав фундаментів будинків.

Фізичні аспекти консолідації грунтів при додатку зовнішнього навантаження містять такі процеси: миттєве стиснення; фільтраційне ущільнення, обумовлене вижиманням води з пор і її фільтрацією; вторинна консолідація, інакше повзучість скелета грунту, обумовлена невідновлювальних зрушеннями частинок і їх агрегатів.

В даний час існує декілька підходів до визначення деформацій ґрунтів. Залежно від конкретних умов застосовують [1, 16]:

- теорію повзучості;

- теорію повзучості з одночасним урахуванням фільтраційної консолідації;

- теорію повзучості з одночасним урахуванням фільтраційної консолідації і стисливості парової води.

Цікавим є порівняння цих підходів для конкретного ґрунтового матеріалу. В [13] на малюнку 120 (рис. 1 в даній статті), наведені криві консолідації і повзучості зразка саратовській глини, розраховані: по теорії чисто фільтраційної консолідації Терцагі - Герсеванова (див. Рис. 1, крива 1); по Флорину з урахуванням тільки повзучості скелета і фільтраційної консолідації грунту (крива 2); з одночасним урахуванням фільтраційної консолідації, повзучості скелета грунту і стисливості парової води, т. е. як для трифазної системи (крива 3); отримані дослідним шляхом (крива 4).

1 - розраховані за теорією чисто фільтраційної консолідації Терцагі - Герсеванова; 2 - розраховані за Флорину з урахуванням тільки повзучості скелета і фільтраційної консолідації грунту; 3 - розраховані як для трифазної системи; 4 - отримані дослідним шляхом

Мал. 1. Криві консолідації і повзучості зразка саратовській глини (тиск р = 0,20 Па; висота шару h = 0,04 м; коефіцієнт відносної стисливості а0 = 0,00775 Па; коефіцієнт фільтрації кф = 12 × 10-8 м / с)

Наведені дані вказують на величезне значення одночасного обліку повзучості скелета грунту і стисливості парової води в процесі консолідації грунтів (див. Рис. 1, криві 3 і 4). У сучасній літературі термін «повзучість» часто замінюють терміном «В'язкопружні».

ДОСЛІДЖЕННЯ Деформації ГРУНТОВИХ ПІДСТАВ математичних методів

Математичне моделювання грунтових підстав

Математична модель - це деякий абстрактний образ, т. Е. Кінцева сукупність логіко-математичних пропозицій, адекватно відображають основні закономірності та особливості оригіналу - реального об'єкта або системи, - які мають своє середовище (простір) і умови існування. Будь-яка реальна система або об'єкт завжди мають певні зв'язки з зовнішнім середовищем, яка накладає свої умови на їх існування і функціонування [11, 14]. Всі ці та інші якості в математичної моделі повинні мати своє відображення, а це значить, що математична модель може мати свою структурну схему. У найзагальнішому випадку ця структурна схема може бути представлена ​​наступним чином:

1) математична модель середовища існування системи або об'єкта;

2) математична модель стану середовища системи;

3) умови зв'язку модельованої системи з зовнішнім середовищем;

4) умови рівноваги системи (ядро математичної моделі);

5) математична модель результату рішення.

Математичне наповнення елементів цієї структури залежить від класу модельованих завдань і навіть від особливостей завдань кожного класу. Пропонована структурна схема є загальним ефективним алгоритмом побудови математичних моделей.

З огляду на довільність постановки завдання, вирішувати її краще методом математичного моделювання на основі методів чисельного рішення нелінійних крайових задач. Це відразу накладає свої вимоги на структуру ядра математичної моделі. Будемо будувати його на основі одного з енергетичних принципів, наприклад, на основі принципу мінімуму повної потенційної енергії системи. Математична модель системи підстав і фундаментів відповідно до наведеної структурою матиме вигляд згідно [14-16].

1. Схема геологічногорозрізу підстави.

2. Рівняння стану елементів структури грунтового підстави:

(1)

3. Система крайових умов - визначаються відповідно до класифікації поставленого завдання як крайової задачі математичної фізики.

4. Умови рівноваги системи (ядро математичної моделі):

5. Математична модель (форма) шуканого рішення:

Математичне моделювання стану в'язкопружних грунтових підстав

Грунти деформуються як нелінійно упругопластические тіла: спочатку є майже лінійна ділянка, потім нелінійний і далі пластичний стан [5, 10, 11, 14, 15]. Рівняння стану елементів структури (шарів, включень і т. П.) Грунтового підстави при лінійно пружного стадії роботи має однозначне уявлення

(2)

В цьому випадку достатньо двох фізико-механічних характеристик: Е і m. Існує кілька добре відпрацьованих методик їх визначення.

Для складного напруженого стану механіко-математична модель в загальному вигляді може бути представлена ​​так:

(3)

Для грунтів в даний час існує ряд конкретних форм закону деформування. Найбільш простий з них і досить добре апроксимує експериментальні залежності є статечна функція

(4)

Параметри А і m визначаються експериментально.

Підвищення точності рішення задач по розрахунку нелінійних деформацій може бути отримано при застосуванні моделі закону деформування в формі:

(5)

В теорії пружності показано, що пружний ізотропний матеріал характеризується двома пружними постійними: модулем пружності і коефіцієнтом Пуассона або модулем зсуву і об'ємним модулем пружності.

Стан изотропного в'язкопружного матеріалу характеризується сдвиговой і об'ємної ползучестью. Відповідно до експериментальними даними С. Р. Месчана [1, 2, 13] передбачається, що скелет грунту змінюється відповідно до закону лінійної спадкової повзучості Больцмана - Вольтерра. Рівняння стану в інтегральної формі для середовища, що підкоряється цій теорії, має такий вигляд [1, 2, 4, 10, 13]:

(6)

де К (t, t) - функція, звана ядром повзучості. Ця функція характеризує собою реологічнівластивості розглянутої середовища. Ядро К (t, t) є позитивною монотонно спадною функцією своїх аргументів;

s - повне напруга;

e - деформація;

Е 0 - модуль деформації.

Якщо деформація e (t) відома, то рівняння (6) має вирішуватися щодо напруги s (t). B цьому випадку інтегральне рівняння другого порядку (Вольтерра) отримує такий вигляд:

(7)

де R (t, t) - функція, звана ядром релаксації матеріалу. Вона є резольвенти ядра повзучості.

Теорія повзучості, яка характеризується інтегралом зв'язку типу (6), носить найменування теорії спадковості, так як вона виходить із принципу співучасті передував напруженого стану та його впливу на дійсний стан.

Теорія спадкової повзучості включає в себе всі теорії, що базуються на лінійних реологічних моделях.

Для внесення ясності в уявлення про природу ядра повзучості К (t, t) необхідно напруга в рівнянні (6) прийняти постійним, т. Е. S (t) = s 0 = const, і продифференцировать обидві частини рівняння по t:

(8)

Тоді функція К (t) буде відповідати швидкості повзучості при одиничній навантаженні, збільшеної в Е 0 раз.

Особливі форми ядра повзучості мають такий вигляд:

1) для реологічні моделі Кельвіна:

(9)

2) для логарифмічного закону вторинної компресії:

(10)

3) для комбінації з наведених вище видів:

(11)

де d - коефіцієнт ядра повзучості;

d 1 - коефіцієнт загасання повзучості.

Коефіцієнти d і d 1 визначаються дослідним шляхом протягом декількох днів.

Далі в статті ядро ​​повзучості будується відповідно до реологічні моделлю Кельвіна:

(12)

Інтегральна форма рівняння деформування в цій статті прийнята визначальною.

МЕТОДИ ВИЗНАЧЕННЯ РЕОЛОГІЧНИХ Деформації ГРУНТОВИХ ПІДСТАВ ФУНДАМЕНТІВ

Реологические лінійно пружні деформації грунтових підстав

Деформації грунтової основи большеразмерной фундаментної плити, завантаженої рівномірним навантаженням, мають одну істотну особливість: горизонтальні складові переміщення в будь-яких горизонтальних площинах в плані плити значно менше вертикальної компоненти. Фізично це легко обгрунтовується виходячи з правила додавання векторів переміщень від дії системи зосереджених сил. Теоретично рівність нулю горизонтальних переміщень точок півпростору, завантаженого рівномірної зовнішнім навантаженням, можна довести, використовуючи рішення Буссінеска завдання про дію зосередженої сили на поверхні цього півпростору. У механіці грунтів аналітичний розв'язок задачі про осаді завантаженого шару однорідного грунту використовується для вирішення окремих завдань. Для вертикальної компоненти вектора переміщення, т. Е. Для опади рівномірно завантаженого шару однорідного грунтової основи, отримано такий вираз [5]

(13)

де b г = 1 - 2 m2г / (1 - m г);

Н - потужність, що деформується шару;

q г-питома навантаження на поверхню грунтового підстави;

m г - коефіцієнт Пуассона для грунтового підстави;

Е г - модуль деформації грунту.

Це рішення має місце тільки для однорідного підстави. Однак наведена формула може бути застосована і до розрахунку багатошарових основ, зокрема для ґрунтових шарів з крейдяними відкладеннями. Для цього необхідно розглянутій підставі поставити у відповідність однорідне підставу, геометрично рівне вихідного, але з модулем деформації і коефіцієнтом Пуассона такими, щоб опади завантаженого шару в обох випадках були практично рівними.

З фізичного аналізу розглянутого класу задач слід, що еквівалентний модуль деформації моделируемого однорідного підстави буде залежати від метричних і фізико-механічних параметрів шарів різної несучої здатності і глибин їх залягання. Слід також зазначити, що в будівельних нормах і правилах для задач розглянутого класу рекомендується знаходити середньозважене значення модуля деформації. Це означає, що при наявності шарів зниженою або підвищеною несучою здатністю глибина їх залягання не враховується, що вноситься при цьому похибка в розрахунках значна. Тому необхідно враховувати не тільки потужність аномального шару, а й глибину його залягання.

Наведене рішення може бути використано для визначення осад жорстких великорозмірних плит при дії на них рівномірно розподіленим зовнішнього навантаження. Але при цьому необхідно врахувати кінцівку розмірів плити, а розглядається рішення, як уже було зазначено, отримано для умови рівномірного завантаження всієї поверхні півпростору.

Методом комп'ютерного об'єктно-орієнтованого моделювання були досліджені зазначені особливості при визначенні осад жорстких великорозмірних плит при дії на них рівномірно розподіленим зовнішнього навантаження. На підставі результатів цього дослідження для визначення еквівалентного модуля деформації пропонується наступний алгоритм:

де Е ср - середній модуль деформації підстави без урахування слабкого шару;

Е екв - еквівалентний модуль деформації грунтової основи;

D Н - відстань слабкого шару грунту від підошви фундаментної плити, при цьому завжди D Н> 0;

D h, D hj - потужність слабкого і інших шарів грунту;

Е i, Е j - модуль деформації слабкого і інших шарів грунту;

m ср - середній коефіцієнт Пуассона;

m в - коефіцієнт Пуассона для виділяється шару.

При відсутності виділяється шару грунту в товщі ґрунтової основи D h = 0 і, отже, Е екв = Е пор.

Еквівалентний коефіцієнт Пуассона m екв визначимо виходячи іззакона зміни обсягу, згідно з яким модуль об'ємної деформації залишається постійною величиною як в межах, так і за межами пружності

Аналогічно може розглядатися будь-який аномальний шар, зокрема крейдяні відкладення.

При аналітичному визначенні опади жорсткої большеразмерной плити на грунтовій підставі, що містить аномальний шар, необхідно ввести ще додатковий коефіцієнт форми завантаженої майданчики b ф = 2 mекв. Таким чином, для визначення опади жорсткої фундаментної плити отримаємо наступне наближене аналітичне вираз

(14)

де b екв = b г × Bф;

q - середній тиск під плитою;

S - площа плити.

Комп'ютерне об'єктно-орієнтоване моделювання деформацій підстави большеразмерной фундаментної плити при рівномірному навантаженні на плиту для умов лінійно пружного, нелінійно пружного і в'язкопружного деформування грунту показало, що горизонтальні складові переміщення в будь-яких горизонтальних площинах в плані плити значно менше вертикальної компоненти: U = 0, V = 0, W ¹ 0; де U, V, W - горизонтальні і вертикальна складові вектора переміщення. Звідси випливає, що компоненти вектора деформацій дорівнюватимуть:

(15)

Для аналізу зсувних деформацій скористаємося рівняннями рівноваги в переміщеннях, рівняннями Ламі, при статичному навантаженні і без урахування масових сил:

Ці рівняння при обліку (15) перетворюються до вигляду:

(16)

Звідси випливає, що компонента вертикального переміщення W большеразмерной фундаментної плити не залежить від горизонтальних координат x і y. Отже, зсувні деформації будуть рівні:

З останнього рівняння групи (16) слід

(17)

звідки

При лінійно пружному деформуванні значення константи з 0 може бути визначено виходячи із зазначеного вище рішення Буссінеска. Тоді матимемо:

(18)

В результаті отримаємо вираз для визначення опади большеразмерной фундаментної плити на пружній основі

(19)

що повністю відповідає (13).

Для складного реологического лінійно пружного підстави необхідно визначати Е екв і далі, згідно з принципом Вольтерра і прийнятої форми ядра повзучості (12), у натуральному вираженні (14) величину 1 / Е екв необхідно замінити на величину

Таким чином, для визначення опади великорозмірного плитного фундаменту на реологічні лінійно пружному підставі матимемо наступне наближене вираження (інженерний метод):

(20)

де d, d 1 - експериментальні величини.

Реологические нелінійно пружні деформації грунтових підстав

Між интенсивностями деформацій за умови лінійного та нелінійного деформування твердого тіла і при законі деформування у вигляді статечної функції встановлюється наступна зв'язок [14]:

(21)

де А, m - параметри рівняння стану деформируемой середовища:

(22)

Для даної задачі з (21) при обліку (15), (16) і (22) будемо мати:

(23)

де e, Н - індекси - ознаки лінійного та нелінійного деформування.

Інтегруючи (23) при обліку (17) і (18), отримаємо:

(24)

Таким чином, осаду большеразмерной фундаментної плити на нелінійно деформується однорідному підставі нелінійно залежить від навантаження, що повністю відповідає численним експериментальним даними.

Для складного реологического підстави необхідно визначати А екв і далі згідно з принципом Вольтерра в вираженні (24) величину 1 / А екв необхідно замінити на величину

Таким чином, для визначення опади плитного фундаменту на реологічні підставі матимемо наступне наближене аналітичне вираз (інженерний метод):

(25)

Оцінку точності отриманих формул проведемо на прикладі конкретного завдання.

Експериментальні дослідження деформацій підстав при обліку фактора часу

Модельна задача № 1

На плитний фундамент розміром 20х30 м і товщиною 0,4 м діє рівномірно розподілене навантаження інтенсивністю q = 114,0 кПа. Модуль пружності плити Е = 27 × 103 МПа, коефіцієнт Пуассона m = 0,29. Грунтову основу представляє собою шар мергелю потужністю 6,5 м. Ядро релаксації має вигляд (12), де d = 0,5 1 / сут, d 1 = 0,1 1 / сут, Е = 9,0 МПа, m = 0 , 4.

При вирішенні задачі методом кінцевих елементів розглянута область дискретизованої 7200 кінцевими елементами у формі трикутників. Часовий крок вибирався рівним 0,5 діб. Час знаходження рішення на відрізку від 0 до 1000 діб склало менше 30 с. Стабілізована осаду 5,55 см доводиться на точку 395 на добу [16].

Визначимо опади, використовуючи наближені аналітичні рішення.

1) Грунтове підставу розглядається як лінійно пружне середовище: потужність шару H = 6,5 м, Е = 9,0 МПа, m = 0,4, питома навантаження q = 114,0 кПа.

Скористаємося формулою (19):

де b = 1 - 2 m2 / (1 - m), P / S = q.

Провівши обчислення, отримаємо W е = 3,87 см.

2) Грунтове підставу розглядається як нелінійно пружне середовище при наведених характеристиках. Закон деформування приймемо в формі статечної функції: s I = A e i m, A> 0, 0 <m <1. Параметри закону деформування визначені за наближеними формулами [14], отримано: m = 0,33, A = 1,30 . Провівши обчислення за формулою (24), отримаємо W н = 4,87 см.

3) Грунтове підставу розглядається як реологическая лінійно пружне середовище при наведених характеристиках.

Обчислення проведемо за формулою (20). У цій формулі d, d 1 - експериментальні величини, при цьому отримано: d = 0,5, d 1 = 0,1. Стабілізована осаду Wt е = 5,45 см при t »2 роки.

4) Грунтове підставу розглядається як реологическая нелінійно пружне середовище при наведених характеристиках.

Обчислення проведемо за формулою (25). У цій формулі d, d 1 - експериментальні величини, при цьому отримано: d = 0,4, d 1 = 0,1. Стабілізована осаду Wt н = 5,8 см при t »0,5 року.

Модельна задача № 2

На плитний фундамент площею S = 5000 см2 (штамп) діє рівномірно розподілене навантаження інтенсивністю q = 0,15 МПа. Грунтову основу містить крейдяні відкладення з характеристиками: Е = (12-15) МПа, m = 0,4.

Ядро релаксації приймемо у вигляді (12), де d = 0,4 1 / сут, d 1 = 0,1 1 / сут.

Необхідно досліджувати осадку плити в часі при зазначеної навантаженні.

Рішення завдання виконаємо, використовуючи отримані наближені аналітичні рішення. Потужність деформованого шару прийнята Н = 2 L = 200 см (L = 100 см за умовою).

1) Грунтове підставу розглядається як лінійно пружне середовище.

Скористаємося формулою (19):

де b = 1 - 2 m2 / (1 - m), Н = 200 см.

Провівши обчислення, отримаємо W е = 0,59 см.

2) Грунтове підставу розглядається як нелінійно пружне середовище при наведених характеристиках. Закон деформування приймемо в формі статечної функції: s I = A e i m, A> 0, 0 <m <1. Параметри закону деформування визначені за наближеними формулами [14], отримано: m = 0,33, A = 0,98 . Провівши обчислення за формулою (24), отримаємо W н = 0,81 см.

3) Грунтове підставу розглядається як реологическая лінійно пружне середовище при наведених характеристиках.

Обчислення проведемо за формулою (20). У цій формулі d, d 1 - експериментальні величини, при цьому отримано: d = 0,5, d 1 = 0,1. Стабілізована осаду Wt е = 0,68 см при t »2 роки.

4) Грунтове підставу розглядається як реологическая нелінійно пружне середовище при наведених характеристиках.

Обчислення проведемо за формулою (25). У цій формулі d, d 1 - експериментальні величини, при цьому отримано: d = 0,5, d 1 = 0,1. Стабілізована осаду Wt н = 0,95 см при t »2 роки.

Порівняльний аналіз деформацій реологічних грунтових підстав теоретичними і експериментальними методами

Внаслідок аналізу результатів рішення модельних задач можна зробити наступні висновки:

1. Рішення модельної задачі № 1, отримане за розробленими формулами, добре узгоджується з рішенням, отриманим методом комп'ютерного моделювання.

2. Рішення модельної задачі № 2, отримане за розробленими формулами, добре узгоджується з результатами відповідного натурного експерименту, отриманими в відділі підстав і фундаментів РУП «Інститут БЕЛНІЇС».

В цілому аналіз результатів дослідження деформацій реологічних лінійно пружних і нелінійно пружних грунтових підстав показує можливість практичного застосування розробленого наближеного аналітичного (інженерного) методу для розрахунку осідання фундаментів на грунтових підставах зазначеного типу.

ВИСНОВОК

1 У цій статті методами натурного фізичного експерименту і математичного моделювання з урахуванням фільтраційної консолідації і консолідації повзучості ґрунтів досліджувалися опади плитного фундаменту на грунтових підставах, що містять крейдяні відкладення.

2 В плані розглянутої теми сформована система дослідження, проведено аналіз елементів її структури, побудована механіко-математична модель реологічної системи, розроблений наближений аналітичний метод її дослідження. Для обліку деформування реологического підстави використана інтегральна форма закону деформування. Розроблено алгоритм інженерного методу розрахунку опади плитного фундаменту на реологічні грунтовому підставі.

3 Отримані результати можуть бути використані при розрахунках осад плитних фундаментів на реологічних грунтових підставах довільної структури.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Алексан дров, А. В. Основи теорії пружності і пластичності / А. В. Александров, В. Д. Потапов. - М .: Вища школа, 1990. - 400 с.

2. В'ялов, С. С. Реологические основи механіки грунтів / С. С. В'ялов. - М .: Вища школа, 1978. - 446 с.

3. Зарецький, Ю. К. Теорія консолідації грунтів / Ю. К. Зарецький. - М .: Наука, 1967. - 320 с.

4. шукла, Л. Реологические проблеми механіки грунтів / Л. Шукле.- М .: Стройиздат, 1976. - 486 с.

5. Цитовіч, Н. А. Механіка грунтів / Н. А. Цитовіч. - М .: Вища школа, 1973. - 280 с.

6. Малінін, Н. Н .. Прикладна теорія пластичності та повзучості / Н. Н. Малінін. - М .: Машинобудування, 1976. - 400 с.

7. Победря, Б. Є. Чисельні методи в теорії пружності та пластичності / Б. Є. Победря. - М .: Видавництво Московського університету, 1981. - 344 с.

8. Рейнер, М. Реологія / М. Рейнер. - М .: Наука, 1965. - 280 с.

9. Ржаніцин, А. Р. Теорія повзучості / А. Р. Ржаніцин. - М .: Стройиздат, 1968. - 416 с.

10. Старовойтов, Е. І. Основи теорії пружності, пластичності і в'язкопружності / Е. І. Старовойтов. - Гомель: БелГУТ, 2001. - 344 с.

11. Журавков, М. А. Математичне моделювання деформаційних процесів в твердих деформівних середовищах / М. А. Журавков. - Мінськ: БДУ, 2002. - 456 с.

12. Амусин, Б. З. Метод кінцевих елементів при вирішенні завдань гірничої геомеханіки / Б. З. Амусин, А. Б. Фадєєв. - М .: Недра, 1975. - 144 с.

13. Фадєєв, А. Б. Метод кінцевих елементів в геомеханіки / А. Б. Фадєєв. - М .: Недра, 1987. - 224 с.

14. Биховцю, В. Є. Комп'ютерне моделювання систем нелінійної механіки грунтів / В. Є. Биховцю, А. В. Биховцю, В. В. Бондарева. - Гомель: Гомельський державний університет ім. Ф. Скорини, 2002. - 215 с.

15. Биховцю, В. Е. Механіко-математична модель деформування ґрунту при його ущільненні і зміцненні / В. Є. Биховцю, В. В. Бондарева, Л. А. Цурганова // Известия Гомельського державного університету ім. Ф. Скорини. - 2003. - № 5. - С. 136-139.

16. Биховцю, В. Є. Інтегральний метод побудови математичної моделі і алгоритму дослідження в'язкопружних деформацій ґрунтових підстав / В. Є. Биховцю, К. С. Курочка, В. Е. Сеськов // Вісник БНТУ. - 2008. - № 4. - С. 17-24.