Іноваційні технології розрахунку за МГЕ фундаментів глибокого закладання (паль-оболонок)
Вантажиться...
Файли
Дата
Автори
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Анотація
The paper addresses the solution of a current spatial contact problem in the behavior of deep foundations, specifically shell
piles used for transferring significant loads to soil foundations, utilizing the numerical Boundary Element Method (BEM). One of
the main tasks in construction design is assessing the technical and economic feasibility of using specific foundation types, taking
into account the particular natural conditions of the construction site. Notably, the estimated cost of the underground part of a
building in complex engineering and geological conditions constitutes 40-45% of the total cost.
To determine the optimal solution, variant design is applied, based on principles of cost-efficiency, reliability, construction
speed, maximum utilization of the bearing capacity of soils and foundations, and the use of modern advancements in soil
mechanics and computer technologies.
Currently, mathematical modeling is one of the key and most economical tools for theoretical and applied research in
foundation engineering. Settlement prediction of foundation soils remains one of the most complex challenges in soil mechanics.
A significant potential for gaining an accurate picture of the stress-strain state of the soil foundation lies in the elastic-plastic soil
model under load, which is used in this study.
Since the overall assessment of soil mass stability is of primary importance in foundation design, reliability and economic
calculations of foundation structures determine the success of the construction as a whole. Modern mathematical models for
describing soil behavior are systems of partial differential equations, which are too complex for analytical solutions. The behavior
of a shell pile under load—a problem in geomechanics—can be solved using numerical methods, one of which is the Boundary
Element Method (BEM).
The input parameters for the numerical simulation program include values that characterize the physical and mechanical
properties of the soil, and describe the geometry and topology of the design scheme.
The obtained research results provide answers to a wide range of issues addressed in the design of shell piles. The BEMbased software allows for the determination of coefficients of the BEM influence matrix (the soil compliance matrix). To obtain
these, the boundary of the contact area between the foundation structure and the soil is discretized using linear boundary
elements, the weighted average soil properties are defined, and the required dimensions of the foundation structure are
established.
The numerical approach is illustrated through stress-strain state calculations of the pile at each loading step, considering the
dilatancy properties of the soil using an elastic-plastic soil model. A comparative analysis of the bearing capacity of shell piles
based on calculations and current regulations is provided.
Опис
Ключові слова
Тип документа
Мова
ISSN
Бібліографічний опис
Моргун А. С., Меть І. М., Колесник А. В., Лебідь Р. І. Іноваційні технології розрахунку за МГЕ фундаментів глибокого закладання (паль-оболонок) // Сучасні технології, матеріали і конструкції в будівництві. 2024. № 2 (37). С. 67-74. URI: https://stmkvb.vntu.edu.ua/index.php/stmkvb/article/view/914.
Схвалення
Рецензія
Доповнено
Цитується в
Список використаної літератури (5)
- Моргун А. С. Деформативність ґрунту при пластичній формозміні та дилатансії : монографія / А. С. Моргун. – Вінниця : внту, 2017. – 95 с
- Бойко І. П., Носенко В. С. Вплив послідовності зведення суміжних секцій висотного будинку на перерозподіл зусиль у пальових фундаментах / і. П. Бойко, в. С. Носенко // збірник наукових праць полтавського національного технічного університету ім. Ю. Кондратюка. Серія : галузеве машинобудування, будівництво. – 2012. – вип. 4(1). – с. 54–60.
- Бойко І. П., Сахаров О. В. Напружено-деформований стан ґрунтового масиву при побудові нових фундаментів поблизу існуючих будинків / і. П. Бойко, о. В. Сахаров // основи і фундаменти : міжвідомчий науково-технічний збірник. – к. : кнуба, 2014. – вип. 28. – с. 3–10
- Моргун А. С. Нелінійні проблеми механіки ґрунтів : монографія / а. С. Моргун. – вінниця : внту, 2016. – 135 с.
- Швець В. Б., Бойко І. П., Винников Ю. Л., Зоценко М. Л., Петраков О. О., Шаповал В. Г., Біда С. В. Механіка ґрунтів. Основи та фундаменти : підручник / в. Б. Швець [та ін.]. – дніпропетровськ : пороги, 2012. – 197 с.