ОПТИМІЗАЦІЯ ПЛИТНОГО ФУНДАМЕНТУ ВИСОТНОЇ БУДІВЛІ ЗА МЕТОДОМ ГРАНИЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ

  • А. С. Моргун Вінницький національний технічний університет
  • В. О. Задорожнюк Вінницький національний технічний університет
  • А. В. Баранюк Вінницький національний технічний університет
Ключові слова: метод граничних елементів, напружено деформований стан, оптимізація, плитний фундамент, висока будівля

Анотація

Розглянута актуальна проблема фундаментобудування та механіки ґрунтів — пружно-пластичне моделювання сумісної роботи системи «ґрунтова основа—плитний фундамент» з метою визначення несучої спроможності фундаменту та вибору його оптимальної товщини. Розвиток будівельної галузі пов’язаний з впровадженням в будівельну практику нових технологій прогнозного розрахунку. Суттєві збільшення ваги сучасних споруд, яке передається на основу, викликає необхідність розвитку нелінійних методів розрахунку буронабивних паль, які в цих умовах є найефективнішими видами фундаментних конструкцій.

Будівництво споруд є трудомістким процесом, який потребує виважених, чітко прорахованих кроків та розв’язання складних математичних задач. Особливо це стосується влаштування частини споруди, яка сприймає навантаження і передає їх на основу — фундамент. Надзвичайно важливо забезпечити стійкість і малопросадковість споруди, тим самим уникнути її можливого нерівномірного просідання чи руйнування. Для цього необхідно забезпечити прогнозування і числову реалізацію розрахунків конструкцій. Тому в статті запропоновано рівняння рівноваги фундаменту, зануреного в ґрунтове середовище, яке відповідає диференціальному рівнянню Лапласа. А основним розрахунковим рівнянням моделі роботи ґрунту є інтегральне рівняння, отримане К. Бреббія.

 Використання числового МГЕ до розв’язку нелінійної задачі геомеханіки обґрунтовано теоретичними викладками, підкріплено та проілюстровано даними числового розрахунку.

Нелінійну задачу процесу деформування основ розв’язано за допомогою крокового методу О. А. Ілюшина. Робота ґрунту моделювалась за теорією В. М. Ніколаєвського та І. П. Бойка. Визначались повні деформації, які складались з приростів пружних та пластичних деформацій. Компоновка розрахункової матриці впливу МГЕ виконувалась на основі розв’язків Р. Міндліна.

Результати прогнозування за МГЕ показано на графіку «навантаження–осідання» фундаментної плити. Правильність вибору розрахункової дилатансійної моделі підтверджується відповідністю числових досліджень експериментальним дослідженням.

Біографії авторів

А. С. Моргун, Вінницький національний технічний університет

д-р техн. наук, професор, завідувач кафедри будівництва, міського господарства та архітектури

В. О. Задорожнюк, Вінницький національний технічний університет

аспірантка кафедри будівництва, міського господарства та архітектури

А. В. Баранюк, Вінницький національний технічний університет

студент факультету будівництва, теплоенергетики та газопостачання

Посилання

Eurocode 7. Geotechnical design. Part 2. Design assisted by laboratory testing. European Committee for Standardization Brussals, 2000.

И. П. Бойко, Теоретические основы проектирования свайных фундаментов на упруго-пластическом основании. Москва, СРСР: Будівельник, 1985.

А. С. Моргун, І. М. Меть, та А. В. Ніцевич, Моделювання ефекту взаємодії системи «будівля-фундамент-основа» за числовим методом граничних елементів. Вінниця, Україна: ВНТУ, 2010.

Э. И. Григолюк, Ред., Методы граничных элементов. Москва, СРСР: Мир, 1987.

Опубліковано
2019-02-28
Як цитувати
[1]
А. Моргун, В. Задорожнюк, і А. Баранюк, ОПТИМІЗАЦІЯ ПЛИТНОГО ФУНДАМЕНТУ ВИСОТНОЇ БУДІВЛІ ЗА МЕТОДОМ ГРАНИЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ, Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 1, с. 13-17, Лют 2019.
Номер
Розділ
Будівництво

Найчитабильні статті цього ж автора(ів)