Моделювання сумісної роботи каркасних будівель з основами і фундаментами

Abstract

В монографії досліджено картину перерозподілу зусиль між складовими будівлі (наземна та підземна частини) за допомогою наукового методу градієнтної оптимізації. Подано диференціацію основних факторів, які найбільш суттєво впливають на результати сумісної роботи наземної та підземної частини будівель: техногенний фактор, фізико-механічні характеристики основи, характер прикладання навантаження, величина осідання, вплив жорсткості елементів. За алгоритмом удосконаленої моделі розроблено програму, що дозволяє розв’язувати нелінійну задачу механіки ґрунтів з урахуванням дилатансійного розрихлення та контрактаційного ущільнення ґрунтової основи. Проведені числові експерименти по розрахунку реальних будівель як системи "будівля-фундамент-основа" в яких виявлено основні закономірності перерозподілу зусиль.

Монография посвящена изучению напряженно-деформированного состояния системы "сооружение-основание-фундамент" при эксплуатационных нагрузках и граничных условиях, с учетом изменения инжинерно-геологических условий основания. Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определена цель работы и основные направления ее достижения, определено научную новизну и практическое значение полученных результатов. Приведены сведения о публикациях и апробации работы. Приведен обзор существующих методик учета совместной работы системы "сооружение-основание-фундамент". На основании которого сформулировано задания для дальнейших исследований. Также проанализировано основные критерии построения расчетных моделей высотных сооружений и определено основные этапы расчета конструкций по методу конечных элементов. Расчет надземной части сооружения по методу конечных элементов дал возможность оценить зависимость смены НДС несущих элементов каркаса сооружения при учете особенностей поведения подземной части сооружения. В монографии рассмотрено определяющие факторы, которые влияют на совместную работу системы "сооружение-основание-фундамент". Исследовано влияние воды на деформирование грунтового основания и характера приложения нагрузки.

In monography is researcha picture of redistribution of efforts between substructure and superstructure part of construction by means of a scientific gradient method optimization. It is considereddifferentiation the main factors thatconsiderableinfluence on result of joint functioning of "base–foundation–building" system. There are anthropogenic factor, physical-mechanical properties of soil base, load application character, relocation bias, influence of ruggedness of elements. Behind algorithm of improved model of the soil basis the program, which is developed allows to do a nonlinear problem of soil mechanicswith the account dilatancya loosening and contractancy consolidations of foundation soil zones. Performed numerical experiments by calculations of real building such as "base–foundation–building" system in which it is defined the main regularities of efforts redistribution. Forecasting of a stressed-strained state of a construction behind the offered technique gives the chance to select the optimal variant which allows to receivesignificant economic effect, in comparison with initial design and prevents appearance of alert conditions at building and maintenance of constructions.