Прогнозування оцінки граничного стану підсилених фундаментів

Abstract

The topic of predicting the bearing capacity of foundation structures is relevant for the entire construction industry, which plays the most important role in all branches of the country. The aim of the work is to improve the mathematical apparatus of the numerical method of boundary elements in applied studies of the behavior under load of reinforced foundations. Soil mechanics serves as a theoretical basis for calculations when choosing the type and size of the foundation of a building, as well as when designing soil structures. Therefore, the level of development of soil mechanics significantly affects the efficiency and reliability of the decisions made. Design engineers, when it is necessary to take into account the interaction of a structure with the soil, face great uncertainty and empirical evidence. Since soils are dispersed formations, they are characterized by significant structural heterogeneity and a significant dependence of their characteristics on the level of external influences; they are a natural substance. As a method of analyzing the problem, a modern numerical MGE was used, which allows to sharply increase the level of adequacy of the design solution, to improve the calculation scheme. The practical value of the conducted research should include a reliable picture of the “load-settlement” graph obtained by MGE for disperse soils of a construction site for analyzing the forecast of the safe limit state of a building on reinforced foundations. The current state of development of soil mechanics is characterized by an active transition to new calculation models that more fully reflect the real disperse properties of soils. Experience in designing foundation structures using numerical MGE is useful for engineers, students, and graduate students in construction specialties working in the field of soil mechanics and its practical applications.

Тема прогнозування несучої спроможності фундаментних конструкцій є актуальна для всієї будівельної галузі, яка грає найголовнішу роль у всіх галузях країни. Метою роботи є удосконалення математичного апарату числового методу граничних елементів в прикладних дослідженнях поведінки під навантаженням підсилених фундаментів. Механіка ґрунтів слугує теоретичною основою для розрахунків при виборі типу та розмірів фундаменту будівлі, а також при проектуванні ґрунтових споруд. Тому рівень розвитку механіки ґрунтів суттєво впливає на економічність та надійність прийнятих рішень. Інженери-проектувальники при необхідності врахування взаємодії споруди з ґрунтом стикаються з великою невизначеністю, емпірикою. Оскільки ґрунти – це дисперсні утворення, вони характеризуються значною неоднорідністю будови, суттєвою залежністю їх характеристик від рівня зовнішніх впливів, це природна субстанція. В якості методу аналізу поставленої задачі використано сучасний числовий МГЕ, який дозволяє різко підняти рівень адекватності проектного рішення, удосконалити розрахункову схему. До практичної цінності проведених досліджень слід віднести достовірну картину графіка «навантаження-осідання» , отриманого за МГЕ для дисперсних ґрунтів будівельного майданчика для аналізу прогнозу безпечного граничного стану будівлі на підсилених фундаментах. Сучасний стан розвитку механіки ґрунтів характеризується активним переходом до нових розрахункових моделей, які більш повно відображають реальні дисперсні властивості ґрунтів. Досвід проектування фундаментних конструкцій з залученням числового МГЕ корисний для інженерів, студентів та аспірантів будівельних спеціальностей, що працюють в області механіки ґрунтів та її практичних прикладань.