Механіка контактної взаємодії буронабивних паль з грунтовою основою за числовим методом граничних елементів

Abstract

Будівництво — одна з основних галузей народного господарства, будь-якої держави, вона забезпечує створення нових, розширення і реконструкцію діючих основних фондів. Будівництву належить найголовніша роль в розвитку всіх галузей країни, в підвищенні продуктивності праці, підйомі матеріального благополуччя населення. Проблема несучої спроможності основ до теперішнього часу продовжує залишатись актуальною у зв’язку зі зростанням обсягів промислового і цивільного будівництва, реконструкції і необхідністю проектування надійних і економічних споруд. Тому напрацювання і впровадження досконаліших і економічніших методів розрахунку та проектування фундаментних конструкцій, спрямованих на виявлення і реалізацію їх резервів, є важливою і актуальною проблемою будівельної науки. Врахування нелінійності деформування фундаментів в поєднанні з прийомами їх оптимального проектування дозволяє підняти адекватність розрахунків і отримати суттєву економію бетону та арматури. У зв’язку зі зростанням обсягів використання буронабивних паль (зокрема й паль з розширеннями) назріла необхідність напрацювань сучасних прогнозних методів визначення їх несучої спроможності із залученням ЕОМ, адже основною задачею в проектуванні споруд є інженерна оцінка несучої спроможності ґрунтових основ. Тому розвиток наукових основ розрахунку дисперсного ґрунту з використанням пружно-пластичної дилатансійної моделі — актуальний напрям сучасного фундаментобудування. В роботі за числовим методом граничних елементів (МГЕ) з позицій механіки дисперсного пружно- пластичного середовища викладено уявлення прогнозування несучої спроможності буронабивної палі з розширенням. Розв’язання нелінійної задачі прогнозування несучої спроможності буронабивної палі з розширенням має як наукове, так і прикладне значення та тісно пов’язано з аналізом напружено-дефор- мованого стану (НДС) ґрунту.

Construction is one of the main sectors of the national economy of any state, it provides creation of new, expansion and reconstruction of existing fixed assets. Construction plays the most important role in the development of all sectors of the country, in raising productivity, raising the material well-being of the population. The problem of load-bearing capacity of the basics still remains relevant due to the growing volume of industrial and civil construction, reconstruction and the need to design reliable and economic structures. Therefore, the development and implementation of more sophisticated and cost-effective methods of calculating and designing foundation structures aimed at identifying and implementing their reserves is an important and relevant problem of construction science. Taking into account the nonlinearity of deformation of the foundations in combination with the methods of their optimal design allows to raise the adequacy of calculations and to obtain significant savings of concrete and reinforcement. Due to the growing volume of use of drilling piles (including extensions), it is necessary to develop modern predictive methods for determining their bearing capacity with the involvement of computers, because the main task in the design of structures is the engineering assessment of bearing capacity of soil bases. Therefore, the development of the scientific basis for the calculation of dispersed soil using elastic-plastic dilatancy model is a relevant trend of modern foundations. In the work, the presentation of the prediction of the bearing capacity of the drilling pile with extension is presented according to the numerical method of boundary elements (MGE) from the standpoint of mechanics of dispersed elastic-plastic medium. The solution of the nonlinear problem of predicting the bearing capacity of a drilling pile with extension is of scientific and applied importance and is closely related to the analysis of soil VAT.

Строительство — одна из основных отраслей народного хозяйства любой страны, она обеспечивает соз-дание новых, расширение и реконструкцию действующих основных фондов. Строительству принадлежит самая главная роль в развитии всех отраслей страны, в повышении производительности труда, подъеме материаль-ного благополучия населения. Проблема несущей способности оснований к настоящему времени продолжает оставаться актуальной в связи с ростом объемов промышленного и гражданского строительства, реконструкции и необходимостью проектирования надежных и экономичных сооружений. Поэтому наработки и внедрение более совершенных и экономичных методов расчета и проектирования фундаментных конструкций, направленных на выявление и реализацию их резервов является важной и актуальной проблемой строительной науки. Учет нелинейности деформирования фундаментов в сочетании с приѐмами их оптимального проектирования позволяет поднять адекватность расчетов и получить существенную экономию бетона и арматуры. В связи с ростом объема использования буронабивных свай (в том числе и свай с расширениями) назрела не-обходимость наработок современных прогнозных методов определения их несущей способности с привлечени-ем ЭВМ, ведь основной задачей при проектировании сооружений является инженерная оценка несущей способно-сти грунтовых оснований. Поэтому развитие научных основ расчета дисперсного грунта с использованием упруго-пластической дилатансионной модели — актуальное направление современного фундаментостроения. В работе, используя численный метод граничных элементов (МГЭ), с позиций механики дисперсной упруго-пластической среды изложены представления прогнозирования несущей способности буронабивной сваи с рас-ширением. Решение нелинейной задачи прогнозирования несущей способности буронабивной сваи с расширением имеет как научное так и прикладное значение и тесно связано с анализом напряженно-дуформиованного состояния грунта.