Введение к работе
Актуальность темы. Свайные фундаменты широко применяются всюду в мире. Потребность в сооружении свайных фундаментов зданий и сооружений в последние года становится особенно актуальной в свяви с тем, что территории с благоприятными для строительства груитові&м условиями практичесгаї освоены, и во многих странах возникает проблема возведения строительных объектов в сложной инженерно-геологической обстановке. Известно также, что в ряде случаев использование свайных фундаментов и на достаточно прочных грунтах оказывается в экономическом и технологичес-1сом отношении более эффективным по сравнению с фундаментами мелкого заложения.
Свайный фундамент представляет собой сложную механическую систему взаимодействующк элементов: ростверка, свай и грунта. В свою очередь, свайные фундаменты здания находятся во взаимодействии с его надфундаментными конструкциями.
В связи с этим сохраняет актуальность разработка и уточнение расчетных схем взаимодействия свайных фундаментов с грунтом и зданием, с целью обеспечения надлежащей базы для проектирования.
Представленные в диссертации исследования составляют раздел работ, выполнявшихся по плану госбюджетной темы N 122004 Российского Университета дружбы народов на кафедре строительных конструкций и сооружений.
Цель диссертационной работы состоит в разработке комплексной расчетной схемы, отражающей совместную работу всех элементов свайного фундамента. При этом для каждого случая взаимодействия ростверка, сваи и грунта выдвигалось требование четкой ме-ханической формулировки принятой схематизации.
Для достижения указанной' цели были поставлены следующие задачи диссертационной работы:
разработать общую схемі' взаимодействия элементов свайного фундамента (ростверк, сваи, грунт); "
выбрать наиболее рациональные модели каждого из элементов и объединить описание их взаимодействия в единую расчетную схему;
обосновать использование в расчетной схеме характеристик грунта и свай; .
разработать математическое описание расчетной схемы, алгоритмы и программы для проведения численных экспериментов;
выполнить анализ численных экспериментов;
составить рекомендации для использования на практике получен- . них результатов.
Методы исследований. 1. Анализ и обобщение научных достижений в изучении совместной работы ростверка, свай и грунта.
-
Численные эксперименты с помощью ЭВМ.
-
Анализ экспериментальных данных по литературным источникам с целью определения параметров расчетной схемы.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:
составлена расчетная схема, разработана методика и дан пакет программ для решения комплексной задачи взаимодействия элементов свайного фундамента;
выполнены численные эксперименты и получены новые результаты;
собраны и проанализированы материалы натурных экспериментов, в результате чего дана новая таблица коэфициентов постели;
в расчетную схему включено взаимодействие свайного фундамента. и несущего каркаса здания, что позволило учесть взаимное влияние, вдания и фундамента.
На защиту выносятся: - результаты теоретических исследований-взаимодействия элементов системы "ростверк - сваи - многослойный
массив грунта"; Г
таблицы коэффициентов постели грунтов,' полученные на основе обработки большого числа опытных данных разных авторов и с уче- том собственных теоретических исследований; \
алгоритмы и программы для ЭВМ, которые обеспечивают расчеты: '
а) напряженно-деформированного состояния гибкой сваи в много
слойном грунтовом массиве (программа S0M30M);
б) совместной работы жесткого.ростверка с гибкими сваями в мно
гослойном грунтовом массиве (программы RSGlSUP, RSGISW11,
ROSTGEST, ROSTSHAR);
в) совместной работы каркаса здания со свайными податливыми
фундаментами (программы RZZ и STUSOMDA).
Практическое значение работы состоит в том, что проектировщику и строители предлагается аппарат для определения напряженно - деформированного состояния всех конструктивных элементов свайного фундамента. Разработанный в диссертации пакет программ
для ЭВМ может быть прямо использовал в работам по расчетному обеспечении проектных решений.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на научных конференциях инженерного факультета Российского Университета дружбы народен; на Международной конференции студентов и аспирантов в МГУ "Ломоносов -96"; на постоянно действующем научном дискуссионном семинаре по механике грунтов в РУДН.
, Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка литературы. Общий обгем работы 249 страниц, в том числе 214 страниц машинописного текс-та, 81 рисунков и графиков, 23 таблиц. Список использованной литературы из 130 наименований.