Математичне моделювання взаємодії складчастого фундаменту з основою при варіюванні жорсткості конструкції

Ключові слова: фундамент-оболонка, метод кінцевих елементів, математичне моделювання, модель Кулона-Мора

Анотація

В статті наведено досвід використання програмних комплексів на основі методу кінцевих елементів при розрахунках фундаментів-оболонок. Зазначено, що активне використання методу кінцевих елементів пов'язане поєднанням трьох факторів: особливостями самого методу, наявністю сучасної обчислювальної техніки, розробкою математичних мо-делей досліджуваних явищ, що адекватні до реальних процесів із високим ступенем точності. Наведено приклади найрозповсюдженіших програм для вирішення геотехнічних задач, при цьому зазначено, що вони відрізняються способами завдання моделі ґрунтової основи, та мають свої певні інструменти для зміни та коригування вихідних параметрів та аналізу. Розглянуто особливості математичного моделювання взаємодії фундаментів та ґрунтової ос-нови. Встановлено, що при моделюванні особливу увагу слід звертати на призначення початкових параметрів системи, на вибір типу кінцевих елементів і оптимальної моделі ґрунтової основи. Було виконано моделювання взаємодії складчастого фундаменту з основою в умовах плоскої задачі за допомогою програмного комплексу LiraSapr-2013. Проаналізовано характер роботи фундаменту при різних умовах взаємодії з основою та при різних параметрах жорс-ткості фундаментної конструкції. Було встановлено залежність між жорсткістю фундаментної конструкції та вини-каючими еквівалентними напруженнями в ґрунтовій основі при різних умовах взаємодії. Встановлено, що саме у ви-падку із використанням гнучкої складки, яка працює як оболонка, і, залучаючи до роботи більше об’єму ґрунту у по-рожнину, досягається ефект перерозподілу напружень по всій ґрунтовій товщі. Зроблено висновок, що отримані ре-зультати слугують орієнтиром для послідуючих розрахунків та моделювання взаємодії фундаменту та основи при об’ємному напруженому стані.

Посилання

[1]. El-kadya, M.S. & Badrawi, E.F. (2017) Performance of isolated and folded footings. Journal of Computational De-sign and Engineering, 4, 150-157. doi:10.1016/j.jcde.2016.09.001.
[2]. Пронозин, Я.А. & Епифанцева, Л.Р. (2011). Экспе-риментальные исследования взаимодействия мембран-ного фундамента с грунтовым основанием. Всероссий-ская науч.-практ. конф. «Стратегия инновационного развития, строительства и освоения севера», Тюмень.
[3]. Kurian, N.P. (1994). Behaviour of shell foundations under subsidence of core soil. Proc. 13 Int. Conf. Soil Mechanics and Foundation Eng. New Delhi, India.
[4]. Huat, B.K.B. & Mohammed, A.T. (2006). Finite Element Study Using FE Code (PLAXIS) on the Geotechnical Behavior of Shell Footings. Journal of Computer Science, 2(1), 104-108.
[5]. Naik, Р.N. & Thilakan, S. (2015). Geotechnical behavior of shell foundations. 50th Indian geotechnical conference. Pune, India.
[6]. Colmenares, J.E., Kang, S.R., Shin, Y.J. & Shin, J.H. (2014). Ultimate Bearing Capacity of Conical Shell Founda-tions. Structural Engineering and Mechanics, 52(3), 507-523.
[7]. Fattah, M.Y., Waryos, W.A. & Al-Hamdani, M.A.E. (2015). The Behavior of Conical Shell Foundation under Dynamic Loads. The 2nd International Conference of Build-ings, Construction and Environmental Engineering (BCEE2-2015). Beirut, Lebanon.
[8]. Esmaili, D. & Hataf, N. (2008). Experimental and Nu-merical Invetigation of Ultimate Load Capacity of Shell Foundations on Reinforced and Unreinforced Sand. Iranian Journal of Science & Technology, 32(B5), 491-500.
[9]. Hao, D, Chen, R. & Fan, G. (2012). Ultimate Uplift Capacity of Transmission Tower Foundation in Undisturbed Excavated Soil. Energy Procedia, 17, 1209-1216. doi:10.1016/j.egypro.2012.02.228.
[10]. Tong, L.C. (1995). FE Simulation of Bulk Forming Processes with a Mixed Eulerian-Lagrangian Formulation. (PHD thesis), Swiss Federal Institute of Technology, Zurich.
[11]. Тетиор, А.Н. (1975). Проектирование и сооружение экономичных конструкций фундаментов. Киев: Изд-во «Будівельник».
[12]. Timchenko, R.A., Krishko, D.A. & Khoruzhenko, I.V. (2017). Construction solution of folded-plate shell foundation for power transmission towers. Academic Journal. Industrial Machine Building, Civil Engineering. 2(49), 207-214.
Опубліковано
2018-10-12
Як цитувати
Timchenko Radomir Математичне моделювання взаємодії складчастого фундаменту з основою при варіюванні жорсткості конструкції / Radomir Timchenko, Dmytro Krishko, Iryna Khoruzhenko // ACADEMIC JOURNAL Series: Industrial Machine Building, Civil Engineering. – Полтава: ПНТУ, 2018. – Т. 2 (51). – С. 145-150. – doi:https://doi.org/10.26906/znp.2018.51.1306.