Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Расчет системы здание - фундамент - основание с использованием модели двухслойной балки на упругом основании винклеровского типа. Учебное пособие
.pdf
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В нормативных документах содержатся требования к определению
фактических нагрузок на основание и его деформаций, а также усилий
в элементах надземных конструкций с учетом жесткости основания,
для чего требуется выполнить совместный расчет здания с основанием.
С целью исследования напряженно-деформированного состояния
конструкций зданий и фундаментов, взаимодействующих с грунтовым
основанием, с учетом их совместной работы, в пособии рассмотрены
решения следующих задач:
изгиб двухслойной балки на упругом основании с постоянным
коэффициентом постели с учетом массовых сил;
изгиб двухслойной балки на упругом основании с постоянным
коэффициентом постели с учетом массовых сил и деформаций сдвига;
изгиб двухслойной балки переменной по длине жесткости на
упругом основании с учетом массовых сил.
Для оценки степени влияния жесткости надфундаментного строения на работу фундамента в настоящем пособии выполнены два варианта расчета: с учетом и без учета жесткости надфундаментного строения. Т.е. осуществляются совместный расчет системы здание — фундамент — основание в виде разработанной модели двухслойной балки
на упругом основании с учетом массовых сил и расчет в традиционной
постановке, когда рассматривается фундамент на упругом основании,
нагруженный поверхностной равномерно распределенной нагрузкой,
представленной весом надфундаментных конструкций и весом самого
фундамента.
На основании полученных в настоящем пособии результатов можно сделать следующие выводы:
1. Дифференциальное уравнение изгиба балки на упругом основа-
нии при рассмотрении двухслойной балки содержит приведенную из-
гибную жесткость, существенно отличающуюся от изгибной жесткости
однослойной балки.
2. В традиционной постановке задачи изгибается однослойная
балка, моделирующая фундамент, при рассмотрении же двухслойной
балки оба слоя деформируются совместно, при этом нейтральный слой
смещается в сторону верхнего слоя.
31
3. Эпюры напряжений у при учете собственного веса слоев суще-
ственным образом отличаются от напряжений в общепринятой постановке задачи, в которой они имеют наибольшую величину у = -q на
верхней грани балки.
4. Результаты расчетов подтверждают основные закономерности,
проявляющиеся при совместных расчетах, связанные с изменением в
поле напряжений в конструкциях здания.
5. Абсолютная величина максимальной осадки балки в результате
совместного расчета меняется незначительно, однако весьма существенно изменяются вычисленные неравномерности осадок.
В заключении отметим, что применение контактной модели в виде
двухслойной балки на упругом основании винклеровского типа позволяет осуществить совместный расчет здания, фундамента и основания,
а формулы для определения напряжений, приведенные в пособии, могут использоваться для прогноза напряженно-деформированного состояния конструкций здания на стадии предпроектных предложений.
Для получения более достоверного прогноза НДС системы здание —
фундамент на упругом основании целесообразно проводить расчеты с
использованием контактной модели в виде двухслойной балки переменной по длине жесткости на упругом основании винклеровского типа с переменным коэффициентом постели, которая позволяет учесть
такие факторы как изменение жесткости основания и учет жесткости
надфундаментной конструкции.
32
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Абелев, Ю.М. Исследования совместной работы крупнопанельного
дома новой конструкции с основанием из просадочных грунтов / Ю.М. Абелев, Е.А. Сорочан, Б.Г. Кулаченок и др. // Основания, фундаменты и механика
грунтов. 1964. № 1. С. 3—6.
2. Александров, А.В. Сопротивление материалов / А.В. Александров,
В.Д. Потапов, Б.П. Державин. М. : Высшая школа, 2001. 560 с.
3. Андреев, В.И. Изгиб двухслойной балки на упругом основании с уче-
том массовых сил / В.И. Андреев, Е.В. Барменкова // XVIII Polish-Russian-
Slovak Seminar «Theoretical Foundation of Civil Engineering». Warszawa, 2009.
P. 51—56.
4. Андреев, В.И. Об изгибе составной балки на упругом основании /
В.И. Андреев, Е.В. Барменкова // Фундаментальные исследования РААСН в
2009 г. Т. 2. 2010. C. 74—79.
5. Андреев, В.И. Расчет модели системы конструкция — фундамент —
основание с учетом деформаций сдвига / В.И. Андреев, Е.В. Барменкова //
Строительная механика и расчет сооружений. 2010. № 6. С. 2—5.
6. Андреев, В.И. О нелинейном эффекте при расчете конструкции и
фундамента с учетом их совместной работы / В.И. Андреев, Е.В. Барменкова,
А.В. Матвеева // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2010.
№ 9. С. 95—99.
7. Andreev, V.I. On the Nonlinear Effect of Joint Work of the Basis, Founda-
tion Slab and the Structure / V.I. Andreev, E.V. Barmenkova, A.V. Matveeva // Advanced Materials Research. 2011. Vols. 250—253. P. 3591—3594.
8. Андреев, В.И. Моделирование реальной системы здание — фундамент —
основание двухслойной балкой переменной жесткости на упругом основании /
В.И. Андреев, Е.В. Барменкова // Вестник МГСУ. 2012. № 6. С. 37—41.
9. Andreev, V.I. The calculation of the two-layer beam model on an elastic
basis with variable modulus of subgrade reaction / V.I. Andreev, E.V. Barmenkova, A.V. Matveeva // Applied Mechanics and Materials. 2013. Vols. 351—352.
P. 566—569.
10. Барвашов, В.А. К расчету осадок грунтовых оснований, представлен-
ных различными моделями // Основания, фундаменты и механика грунтов.
1977. № 4. С. 25—27.
11. Барвашов, В.А. Исследование поведения системы основание — фун-
дамент — верхнее строение методами математического моделирования на
ЭВМ / В.А. Барвашов, Е.3. Болтянский, Ю.Ю. Чинилин // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1990. № 6. С. 21—22.
33
12. Барменкова, Е.В. Изгиб двухслойной балки на упругом основании с
учетом изменения жесткости балки по длине / Е.В. Барменкова, В.И. Андреев //
International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2011. Vol. 7.
Issue 3. P. 50—54.
13. Барменкова, Е.В. Моделирование системы здание — фундамент — ос-
нование двухслойной балкой на упругом основании с переменным коэффициентом постели / Е.В. Барменкова, А.В. Матвеева // Вестник МГСУ. 2013. № 10. С.
30—35.
14. Бобрицкий, Г.M. Эффективный метод решения задачи взаимодействия
фундамента с надфундаментной конструкцией / Г.M. Бобрицкий, С.Н. Клепиков // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1975. № 1. С. 9—12.
15. Варданян, Г.С. Сопротивление материалов с основами теории упруго-
сти и пластичности / Г.С. Варданян, В.И. Андреев, Н.М. Атаров, А.А. Горшков. М. : АСВ, 1995. 568 с.
16. Власов, В.З. Балки, плиты и оболочки на упругом основании / В.З. Вла-
сов, Н.Н. Леонтьев. М. : Физматгиз, 1960. 491 с.
17. Гарагаш, Б.А. Аварии и повреждения системы здание — основание и
регулирование надежности ее элементов. Волгоград : Изд-во ВолГУ, 2000. 384 с.
18. Горбунов-Посадов, М.И. Расчет конструкций на упругом основании /
М.И. Горбунов-Посадов, Т.А. Маликова, В.И. Соломин. М. : Стройиздат, 1984.
679 с.
19. Жемочкин, Б.Н. Практические методы расчёта фундаментных балок и
плит на упругом основании / Б.Н. Жемочкин, А.П. Синицын. М. : Госстройиздат, 1962. 240 с.
20. Камаев, В.С. Учет жесткостных параметров зданий при расчетах ос-
нований и фундаментов: Дисс. канд. техн. наук. Санкт-Петербург, 2007. 205 с.
21. Кашеварова, Г.Г. Численное моделирование деформирования и разру-
шения системы здание — фундамент — основание / Г.Г. Кашеварова, Н.А. Труфанов. Екатеринбург-Пермь: УрО РАН, 2005. 225 с.
22. Клепиков, С.Н. К проблеме учёта совместной работы оснований и со-
оружений // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1967. № 1. С. 5—7.
23. Клепиков, С.Н. Расчет конструкций на упругом основании. Киев :
«Будiвельник», 1967. 184 с.
24. Клепиков, С.Н. Расчет балок на нелинейно-деформируемом винкле-
ровском основании // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1972. № 1.
С. 8—10.
25. Медников, И.А. Коэффициенты постели линейно-деформируемого
многослойного основания // Основания, фундаменты и механика грунтов.
1967. № 4. С. 10—12.
26. Орехов, В.В. Учет конструкции здания при расчетах осадки фундамен-
та и коэффициентов постели основания // Основания, фундаменты и механика
грунтов. 2007. № 4. С. 2—4.
34
27. Пастернак, П.Л. Основы нового метода расчета фундаментов на
упругом основании при помощи двух коэффициентов постели. М. : Госстройиздат, 1954. 56 с.
28. Ривкин, С.А. Исследование взаимодействия связевого каркаса здания,
фундаментной плиты и грунтового основания // Основания, фундаменты и
механика грунтов. 1974. № 1. С. 6—9.
29. Симвулиди, И.А. Расчет инженерных конструкций на упругом основа-
нии. М. : Высшая школа, 1978. 480 с.
30. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. М. : Стройиздат,
1985. 47 с.
31. СП 50-101-2004. Проектирование и устройство оснований фундамен-
тов зданий и сооружений. М. : ФГУП ЦПП, 2005. 143 с.
32. Тимошенко, С.П. Теория упругости / С.П. Тимошенко, Дж. Гудьер. М. :
Наука, 1979. 560 с.
33. Улицкий, В.М. Основы совместных расчетов здания и основания // Ре-
конструкция городов и геотехническое строительство. 2006. № 10. С. 56—62.
34. Ухов, С.Б. Механика грунтов, основания и фундаменты / С.Б. Ухов,
В.В. Семенов, В.В. Знаменский и др. М. : Высшая школа, 2004. 566 с.
35. Фам, Дык Кыонг. Коэффициент постели и его использование при рас-
чете взаимодействия фундаментных плит и грунтовых оснований: Дисс. канд.
техн. наук. М., 2009. 123 с.
36. Цытович, Н.А. Механика грунтов. М. : Стройиздат, 1963. 636 с.
37. Чухлатый, М.С. Численное исследование напряженно-
деформированного состояния системы здание — фундамент — грунт: Дисс.
канд. техн. наук. Тюмень, 2004. 107 с.
38. Шашкин, А.Г. Основные закономерности взаимодействия оснований и
надземных конструкций зданий / А.Г. Шашкин, К.Г. Шашкин // Реконструкция
городов и геотехническое строительство. 2006. № 10. С. 63—92.
39. Avramidis, I.E. Bending of beams on three-parameter elastic foundation /
I.E. Avramidis, K. Morfidis // International Journal Of Solids And Structures. 2006.
Vol. 43. No. 2. P. 357—375.
40. Kerr, A.D. Elastic and viscoelastic foundation models // Journal of Applied
Mechanics. 1964. Vol. 31. No. 3. P. 491—498.
41. Teodoru, I.B. Beams on elastic foundation the simplified continuum ap-
proach // Buletinul Institutului Politehnic din Iasi. 2009. t. LV (LIX). Vol. 4. P. 37—45.
35
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]