Введение к работе
Актуальность темы. При больших масштабах промышленного и гражданского строительства в целях экономного использования земе.чь, пригодных для сельского хозяйства, возникает необходимость строить на заболоченных, заторфованных участках, а также на основаниях, включающих слабые водонасьпцеппые глинистые грунты.
Наличие таких грунтов в основаниях зданий и сооружений характерно для Вологодской области, других областей Нечерноземной зоны России, Западной Сибири, а также стран ближнего и дальнего зарубежья.
Необходимость использования ранее считавшихся непригодными для застройки территорий послужила мощным толчком к ускоренному изучению заторфованных грунтов и использованию их в качестве естественных оснований, созданию методов расчета эффективных фундаментов на таких грунтах.
Основания, включающие заторфованпые грунты, характеризуются сильной и неравномерной сжимаемостью, большими величинами возникающего под нагрузкой норового давления, высокой влажностью, развитием реологических процессов при сдвиге и сжатии.
Для снижения давления от сооружения на кровлю заторфованных грунтов и выравнивания неравномерных осадок применяются в качестве фундаментов монолитные железобетонные фундаментные плиты и перекрестные ленты. Эти конструкции способны снижать значительные неравномерные деформации оснований, обеспечивая возможность нормальной эксплуатации зданий.
Как показывают данные натурных наблюдений, осадки здаї построенных на заторфованных грунтах, превышают предельно допусті по нормам в несколько раз. Одной из причин этого является несовершен существующих методов расчета осадок. Использование наибі распространенных линейных моделей грунтовых оснований оказыва неоправданным для заторфованных оснований.
Работа фундаментных плит и перекрестных лепт влияет на напряже состояние всей конструкции сооружения, поэтому велико значі усовершенствования методов их расчета.
Существует множество методов и программ расчета фундамен плит и перекрестных лент на линейно-деформируемом основа Проведенный анализ существующих методов расчета показывает, ч настоящее время нет общепризнанных методов и программ расчета шп нелинейно-деформируемом основании. Существующие методы не учитьк особенностей деформирования заторфованных и других слабых основа Практически отсутствуют методы расчета указанных конструкції нелинейно-деформируемом основании во времени.
Целью диссертационной работы является разработка метода рас фундаментных плит и перекрестных лент на нелинейно-деформиру основании с учетом особенностей деформирования заторфованных груї а также разработка методики инженерного расчета этих конструкци нелинейно-деформируемом основании во времени.
Научная новизна выполненной диссертационной работы заключа в следующем:
- разработана модель основания со структурной прочностью, кот
учитывает неоднородность грунтов в плане и по глубине и их нелинейную деформируемость при сжатии;
предложена методика конечноэлементного расчета фундаментных плит и перекрестных лент на нелинейно-деформируемом основании;
проверена достоверность расчета осадок зданий на сильносжимаемых заторфованных основаниях по предлагаемой модели грунта путем сопоставления с данными многолетних патурпых наблюдений;
исследовано и оценено влияние параметров расчетной модели (тага сетки, количества итераций и т.д.) на результаты расчета;
- предложена методика инженерного расчета фундаментных плит и перекрестных лепт на нелинейно-деформируемом основании во времени.
Практическая значимость работы заключается в том, что разработанный метод расчета фундаментных плит и перекрестных лепт может быть использован при проектировании сооружений на заторфованных и других слабых водонасыщенных грунтах, что позволит принимать научно обоснованные экономичные проектные решения. Для реализации разработанного метода на ЭВМ составлена соответствующая программа. Для подбора арматуры по полученным усилиям в конечных элементах также составлена программа, что позволяет полностью осуществить проектирование фундаментных плит и перекрестных лепт.
Результаты работы использованы при проектировании жилых зданий в институте "Вологдапроект". Применение нового метода расчета позволило снизить расход бетона на 20%, стали на 15%.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на заседании секции "Основания и фундаменты" НИИОСП им.Н.М.
-(,-
Герсеванова (1994 г.), на IY Российской конференции с иностранным учас "Нелинейная механика грунтов" (Санкт-Петербург, 1993), на Россиі научно-практической конференции "Реконструкция зданий и сооруже (Вологда, 1992).
Публикации. Основные положения диссертации отражены к чет опубликованных работах.
Объем диссертации - 188 страниц. Работа состоит из основной г объемом 155 страниц, включающей введение, 4 главы, общие вьн список литературы из 103 наименований и приложений на 33 стран Работа содержит 50 рисунков и 10 таблиц.