МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ВЗАЄМОДІЇ ФУНДАМЕНТІВ З ВОДОНАСИЧЕНИМИ ОСНОВАМИ ЗА МГЕ
DOI:
https://doi.org/10.31649/2311-1429-2026-1-70-75Ключові слова:
водонасичення ґрунтів, пластичність ґрунту, числовий метод граничних елементів, дилатансія, несуча спроможність, напружено-деформований стан, нелінійна модель ґрунтової основи.Анотація
Будівництву належить найважливіша роль в розвитку всіх галузей країни, в підвищенні продуктивності праці, підйомі матеріального благополуччя населення. Вивчення, удосконалення та аналіз досвіду будівництва для забезпечення успішного спорудження значних об’єктів потребує виконання великого комплексу наукових досліджень, які будуть надійною базою для розробки ефективних конструкцій фундаментів.
Міцність – проблема століття. Практично всі матеріали, в тому числі і ґрунт, руйнуються в результаті розвитку деформацій форми. Руйнування будь-якого твердого тіла – процес поступового розкриття спочатку найслабкіших місць, а потім все менш і менш небезпечних дефектів.
Характерною і найбільш яскравою особливістю ґрунту є переважно пластичне його деформування практично з моменту завантаження. Розвиток пластичних (залишкових) деформацій, які складають більшу частину повних деформацій, обумовлює нелінійну залежність , що потребує врахування в геомеханіці цієї обставини.
В статті досліджено зміну опору паль в залежності від геологічних параметрів їх основи, проаналізовано можливості використання методу граничних елементів (МГЕ) до нелінійних задач, прийняття рішень про несучу спроможність паль при доволі типовому явищі замочування лесових ґрунтів. Дія води - один із суттєвих факторів, який впливає на деформування ґрунтових основ.
Згідно експериментального дослідження, у замоченого лесового ґрунту зменшуються кут внутрішнього тертя φ в 1,5-2 рази, зчеплення ґрунту С зменшується в 10 раз, коефіцієнт Пуассона υ збільшується до величини 0,34-0,4. Навіть коли в умовах натурального закладання лесові ґрунти мають високі міцністні і низькі деформативні показники, у випадку замочування їх відносна стисливість (від 3 до 5 см) при товщі шар 10 м дає осідання 30-50 см, що призводить до крену і появи тріщин в споруді.
В нормативних документах існує недопрацьованість розрахункових моделей для лесових ґрунтів, тому задача переходу від несучої спроможності фундаментів в ґрунтах натуральної вологості до несучої спроможності в замоклих ґрунтах є актуальною на теперішній час, і потребує вирішення.
Посилання
DBN B.2.1-10-2018 «Foundations and foundations of buildings and structures. Basic provisions». 2018.
Morgun A. S., Met I. M. Numerical modeling of the process of deformation and development of soil limit state zones by the boundary element method: monograph // A. S. Morgun. – Vinnytsia: VNTU. – 2021.
Brebbia K. Applications of BEM in engineering // K. Brebbia, S. Walker. -1982.
Matos Filho, J. Paiva, та A.V. Mendonca. Static boundary element analysis of piles submitted to horizontal and vertical loads. Engineering Analysis with Boundary Elements – Elsevier, 2005. №29/3, p. 195-203.
Fayun Liang, Zhu Song. BEM analysis of the interaction factor for vertically loaded dissimilar piles in saturated poroelastic soil. Computers and Geotechnics, 2014, №62, p. 223–231.
L.A. Padr´on, J.J. Azn´arez, O.Maeso. BEM–FEM coupling model for the dynamic analysis of piles and pile groups. Engineering Analysis with Boundary Elements – Elsevier, 2007. №31/6, p. 473-484.
Y. J. Liu, S. Mukherjee, N. Nishimura, M. Schanz. Recent Advances and Emerging Applications of the Boundary Element Method. Applied Mechanics Reviews, 2011. №64/3
Alexander H.-D. Cheng, Daisy T. Cheng. Heritage and early history of the boundary element method. Engineering Analysis with Boundary Elements – Elsevier, 2005. №29, p. 268-302.
Mindlin R. D. Force at a point in the interior of a sami-infinite solid, Physics 7, 196-202, 1936.
Boyko I. P. Theoretical foundations of design of pile foundations on elastic-plastic bases / I. P. Boyko // Foundations and foundations. – K.: Builder, 1985. No. 18. – P. 11–18.
Zotsenko M. L., Yakovlev A. V. Examples of calculation of foundations and foundations of rural buildings and structures./ Kyiv. NMK VO . 1982.
##submission.downloads##
-
PDF
Завантажень: 0
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.