ledenev-a

в)

Рис. 10.16. Эпюры контактных давлений по подошве плоского штампа (а, б),

по жесткому уплотненному ядру (в), на границе каменной постели с грунтом (г)

По результатам экспериментов А.И. Калаева (1990) с плоскими штампами, нагруженными наклонной силой, эпюры контактных давлений имели параболическое очертание (рис. 10.16).

Экспериментов с заглубленными моделями выполнено крайне мало. По результатам наших опытов с тензомоделью фундамента приведена обобщенная схема распределения нормальных и касательных напряжений (рис. 10.17).

Напряжения под подошвой фундаментов имеют седлообразную форму (рис. 10.18, 10.19). При приближении нагрузки к разрушающей происходит трансформация эпюр с переходом в седлообразную

(рис. 10.19).

261

Рис. 10.18. Эпюры контактных давлений на подошву модели при ρ = 1,7 г/см3 и F (кН):

1 – 10; 2 – 20; 3 – 30; 4 – 40; 5 – 50; 6 – 60; 7 – 70 (опыты В.В. Леденева)

263

Рис. 10.19. Эпюры контактных давлений при:

а – λ = 0 и σu = 0,75 МПа; б – λ = 0,5 и σu = 1,54 МПа; в – λ = 1 и σu = 2,3 МПа

(опыты Ю.Н. Мурзенко)

Распределение напряжений в грунтовой среде от нагруженно-

го фундамента. Напряжение передается через боковую поверхность, подошвы, вызывая перемещения соседних конструкций, оказывая давления на поверхности подземных частей фундаментов и стен (рис. 10.20).

10.3. ПОЛЗУЧЕСТЬ ПЕСЧАНОГО ОСНОВАНИЯ

На частицы песка, находящиеся в напряженной зоне, передаются значительные локальные давления, вызывающиеся сколы, вращения, поступательные перемещения. Направления перемещений и их скорости изменяются во времени.

В зависимости от начальной степени уплотнения песка, геометрических размеров, режимов нагружения и другого, возможно локальное доуплотнение, увеличение объема или без его изменения.

264

Рис. 10.21. График изменения осадки во времени при F :

1 – 0,2; 2 – 0,3; 3 – 0,4; 4 – 0,5; 5 – 0,6; 6 – 0,7; 8 – 0,85

Значительный вклад в развитие теории ползучести железобетона внесли: Н.Х. Арутюнян, И.Е. Проконович, В.М. Бондаренко, Ю.Н. Работнов и др.

Осадки s и их скорости s& возрастают во времени по логарифмической зависимости в пределах напряженной зоны F , s, s& = f (x, y, z) .

Кроме того, происходит перестройка структуры в направлении поверхностей скольжения.

267

Рис. 10.22. График изменения скорости осадки во времени при F :

1 – 0,2; 2 – 0,3; 3 – 0,4; 4 – 0,5; 5 – 0,6; 6 – 0,7; 8 – 0,85

Полученные данные помогут разработать способы прогнозирования деформаций оснований и оценки теории.

Необходимо продолжить исследований функций s(t) = s(F , F , δ, e, d f , h f , p, c, ϕ, E, ...) ,

где e, δ – эксцентриситет и угол наклона нагрузки к вертикали; h f –

глубина заложения фундамента.

Релаксационные процессы материалов подробно рассмотрены в [33].

10.4. ХАРАКТЕР И ПРИЧИНЫ ПОВРЕЖДЕНИЙ И РАЗРУШЕНИЙ ОСНОВАНИЙ, СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Предвестниками наступления предельного состояния являются: увеличение скоростей деформирования, появление и развитие трения, образование и развитие пластических шарниров, искажение формы, отслаивание защитного слоя бетона, потеря устойчивости сжатых элементов или областей, разупрочнение материала, выход из строя отдельных элементов системы, ускоренный рост областей пластических деформаций, образование и развитие поверхностей скольжения и др.

Характер разрушения песчаного основания зависит от его плотности (рис. 10.23). Предельное состояние сопровождается выпором грунта на поверхность и появлением трещин, возникновением и развитием поверхностей скольжения. Многочисленные примеры приведены в [36, 37]. Для примера, на рис. 10.24 показаны следы поверхно-

268

Рис. 10.23. Зависимость вида разрушения основания от относительных величин плотности грунта и заглубления фундамента:

1 – уплотнение; 2 – местный сдвиг; 3 – общий сдвиг

стей скольжения, полученные с лабораторных опытов с цилиндрическими моделями.

Данные зарубежных ученых по экспериментальным и теоретическим формам поверхностей скольжения приведены на рис. 10.29. Показаны форма уплотненного ядра и силы, действующие на него.

В течение многих лет авторы проводили обследование технического состояния несущих строительных конструкций, зданий и сооружений разного назначения, имеющих дефекты и повреждения, разрабатывали проекты усиления.

Ниже приведено систематизированное описание видов повреждений и причин, их вызвавших.

Характер деформирования и разрушения грунтовых оснований определяется множеством влияющих параметров. Для примера, на

269