Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Основы и фундаменты

Диссертационная работа:

Ерещенко Татьяна Владимировна. Метод расчета устойчивости однородного откоса как основания сооружения : дис. ... канд. техн. наук : 05.23.02 Волгоград, 2006 193 с. РГБ ОД, 61:07-5/1324

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 5

Глава 1. Анализ некоторых существующих методов расчета

устойчивости однородных фунтовых откосов ' '

1.1. Расчеты устойчивости откосов по методу круглоцилиндрических

поверхностей ijt

1.1.1. Метод Терцаги К 12

1J.2. Приближенный расчет устойчивости по методу отсеков 14

1.1.3. Метод Гол ьдштейнаМ.Н 17

1.2. Расчеты устойчивости откосов с произвольной поверхностью

обрушения '

  1. Метод Шахунянца Г.Н 18

  2. Метод Дорфмана А.Г 19

  3. Метод Соколовского В.В 19

  4. Метод проф. А.Л. Можевитинова 20

  5. Метод Маслова-Берера. (Метод «горизонтальных сил») 22

1.3. Расчеты устойчивости откосов с использованием методов теории
функций комплексного неременного "

  1. Методы Цветкова В.К. и Богомолова А.Н 24

  2. Решение Н.А.Цытовича и З.Г.Тер-Мартиросяна 26

1.4. Выбор расчетного метода и постановка задачи 27

Выводы по главе 1 29

Глава 2. Компьютерное моделирование процесса разрушения однородного

откоса, находящегося под действием трапециевидной нагрузки JU

  1. Определение коэффициентов отображающей функции 30

  2. Отработка расчетной схемы 34

2.3. Обоснование значений физико-механических параметров

45
грунтов 4J

Выводы по главе 2 49

Глава 3. Инженерный метод расчета устойчивости однородного откоса
находящегося под действием трапециевидной нагрузки ^ *

  1. Определение зависимостей величины коэффициента устойчивости нагруженного откоса от различных факторов **'

  2. Инженерный метод расчета величины коэффициента устойчивости откоса, находящегося под действием трапециевидной нагрузки ''

  3. Компьютерная программа для вычисления величины коэффициента

устойчивости откоса, находящегося под действием трапециевидной

89
нагрузки 7

Выводы по главе 3 91

Глава 4. Экспериментальные исследования устойчивости однородных

откосов, находящихся под действием трапециевидной

92
нагрузки J

4.1. Исследование физико-механических свойств эквивалентного

92
материала 7^

4.2. Экспериментальные исследования устойчивости однородных

откосов, находящихся под действием трапециевидной

96
нагрузки JKJ

4.3. Сопоставление результатов расчетов предлагаемым методом с
поведением реальных объектов 102

Выводы по главе 4 103

Основные выводы 105

Список используемой литературы 108

Приложение 1. Таблицы значений коэффициентов устойчивости и
графические зависимости коэффициента устойчивости ^'

4
Приложение 2. Информационный листок 190

Приложение 3. Результаты внедрения защищаемых положений на

193
практике '

Введение к работе:

Бурный рост объемов строительства жилья и производственных зданий в последние годы обусловил острый дефицит территорий пригодных для этих целей.

В качестве строительных площадок нередко используются территории, непосредственно примыкающие к действующим оползням или расположенные на береговых склонах рек, откосах оврагов, балок и т.д. Это означает, что в качестве оснований зданий и сооружений используются фунтовые массивы, находящиеся в сложных инженерно-геологических условиях.

Примером этого может служить город Волгоград, где активно начинает застраиваться территория, расположенная на правом высоком берегу р. Волга.

Если рассмотреть откос, находящийся под действием нагрузки от строящегося здания, то эпюру этой нагрузки можно представить в виде трапеции с постоянно меняющейся в процессе строительства величиной отношения боковых сторон д\/д2~Ц-

Совершенно очевидно, что величина ц, при всех прочих равных условиях, будет оказывать влияние на напряженно-деформированное состояние грунтового откоса, а значит, и на его устойчивость.

Состояние откоса напрямую влияет на состояние, возводимого на нем сооружения, так как по существу и сути откос является его основанием.

Поэтому задача расчета устойчивости откоса, находящегося под действием трапециевидной нагрузки, является актуальной.

Целью диссертационной работы является создание инженерного метода расчета величины коэффициента устойчивости однородного откоса, находящегося под действием трапециевидной нагрузки, (геометрически сложного наклонного основания сооружения) на основе анализа напряженно-деформированного состояния фунтового массива методами теории функций

комплексного переменного и формализация разработанною метода в компьютерную программу.

Для достижения поставленной в диссертационной работе цели необходимо:

  1. Обосновать необходимость решения задачи о расчете устойчивости однородного нагруженного откоса на основе анализа его напряженно-деформированного состояния.

  2. Установить и обосновать пределы изменения параметров, оказывающих влияние на величину коэффициента устойчивости нагруженного откоса.

  3. Показать все достоинства применения методов теории функций комплексного переменного для анализа напряженно-деформированного состояния и вычисления величины коэффициента устойчивости нагруженного откоса и обусловленные этим преимущества.

  4. Определить коэффициенты отображающей функции, совершающей конформное отображение полуплоскости с трапециевидным вырезом, имеющей различные значения отношения высоты выреза к его основанию и углы наклона его боковых сторон на нижнюю полуплоскость. Обосновать и отработать вид расчетной схемы.

  5. Провести компьютерное моделирование процесса разрушения однородного откоса, находящегося под действием трапециевидной нагрузки. На основе его результатов построить графические зависимости величины коэффициента устойчивости откоса от физико-механических свойств грунта, его геометрических параметров и интенсивности внешнего воздействия. Провести математическую аппроксимацию полученных зависимостей. Численные значения коэффициентов аппроксимирующих выражений составят базу данных при работе над компьютерной программой.

  6. Создать и апробировать компьютерную программу, позволяющую вычислять величину коэффициента устойчивости нагруженного откоса для всех возможных сочетаний численных значений физико-механических

7 свойств грунтов, ею геометрии и интенсивности внешнего воздействия, рассмотренных в настоящей работе.

7. Провести сопоставление результатов компьютерного моделирования с результатами экспериментальных исследований.

Достоверность результатов исследований, выводов и рекомендаций диссертационной работы обусловлены:

  1. Теоретическими предпосылками, опирающимися на фундаментальные положения теории функций комплексного переменного, теории упругости, пластичности, механики грунтов и инженерной геологии,

  2. Удовлетворительной сходимостью результатов моделирования процесса разрушения моделей откосов из эквивалентных материалов, находящихся под действием трапециевидной нагрузки, с результатами теоретических исследований.

Научная новизна диссертационной работы:

  1. Для анализа напряженно-деформированного состояния и расчета величины коэффициента устойчивости однородного нагруженного откоса использована методика, основанная на аналитическом решении первой основной задачи теории упругости методами теории функций комплексного переменного.

  2. Построены кривые зависимостей величины коэффициента устойчивости нагруженного откоса от физико-механических свойств грунта, геометрических параметров откоса и интенсивности внешнего воздействия. Проведена их математическая аппроксимация.

  3. Разработан инженерный метод расчета величины коэффициента устойчивости откоса, находящегося под действием трапециевидной нагрузки, адекватно учитывающий большинство факторов, определяющих напряженно-деформированное состояние объекта. Составлена соответствующая компьютерная программа.

Практическая значимость работы. Диссертационная работа является частью научных исследований, проведенных на кафедрах «Строительные

8 конструкции, основания и надежность сооружений» и «Информатика и вычислительная математика» ВолгГАСУ в 2001-2006г.г.

Полученные в процессе работы над диссертацией зависимости и составленная на их базе компьютерная программа, могут быть использованы для:

определения геометрических параметров откосов и степени их устойчивости на этапе проектирования;

прогноза поведения сооружений, возведенных на откосах и склонах, вследствие изменений физико-механических свойств фунта, обусловленных различными природными и техногенными явлениями.

проверки степени устойчивости нагруженных откосов при проведении работ, связанных с изменением его профиля.

проведения учебных занятий (курсового и дипломного проектирования) на соответствующих кафедрах строительных вузов.

Апробации работы. Основные результаты данной диссертационной работы докладывались, обсуждались и опубликованы в материалах ежегодных научно-технических конференций ВолгГАСУ (2001-2006 гг.); Международной научно-технической конференции «Опыт строительства и реконструкции зданий на слабых фунтах» (Архангельск, 2003г.); Международной научно-технической конференции по проблемам механики фунтов и транспортному строительству (Пермь, 2004г.); IV Международной научно-технических конференции «І Іадежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов» (Волгоград, 2005г.); Ш Международной научно-технической конференции «Городские агломерации на оползневых территориях» (Волгоград, 2005г.); Волгофадском центре научно-технической информации (2003-2006 гг.); научно-методических семинарах кафедры информатики и вычислительной математики ВолгГАСУ (2002-2006г.г.).

Личный вклад автора заключается в:

определении коэффициентов отображающей функции и построении

расчетных схем для решения задач методом теории функций комплексного переменного;

проведении компьютерного моделирования процесса разрушения откоса, находя ідеї ося под действием трапециевидной нагрузки, анализе и обобщении его результатов;

разработке алгоритма расчета величины коэффициента устойчивости однородного грунтового нагруженного откоса в зависимости от физико-механических свойств грунта, его геометрических параметров и величины интенсивности внешнего воздействия, формализации этого алгоритма в компьютерную программу;

проведении экспериментальных исследований на моделях из эквивалентных материалов, сопоставительных расчетов и обработке и обобщении их результатов.

На защиту выносятся:

  1. Результаты компьютерного моделирования процесса разрушения однородного фунтового откоса, находящегося под действием трапециевидной нагрузки и построенные на их основе соответствующие графические зависимости.

  2. Выявленные закономерности изменения величины коэффициента устойчивости откоса, как сложного фунтового основания, в зависимости от изменения физико-механических свойств фунта, геометрических параметров объекта и величины интенсивности внешнего воздействия.

  3. База данных и компьютерная профамма, позволяющая вычислять значения величины коэффициента устойчивости откоса, как сложного фунтового основания, для любого реального сочетания численных значений переменных параметров, рассмотренных в настоящей работе.

Результаты научных исследований внедрены:

При проведении экспертной оценки возможности эксплуатации зданий ООО НПФ Инженерным центром «Югстрой» и в учебном процессе кафедры СКОиНС ВолгГАСУ при проведении курсового и дипломного проектирования.

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 11 научных статьях, одна из которых в издании, рекомендованном ВАК (в списке публикаций отмечена значком *).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложений общим объемом 193 страницы, включает в себя 58 рисунков и 54 таблицы.

Автор выражает глубокую благодарность коллективу кафедры «Информатика и вычислительная математика» Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета за оказанную помощь и поддержку, а также Заслуженному работнику высшей школы РФ, Советнику РААСН, доктору технических наук, профессору А.Н.Богомолову за ценные советы, замечания и помощь, оказанную автору во время работы над диссертацией.

Подобные работы
Цветкова Елена Владимировна
Разработка метода расчета и прогноза устойчивости нагруженных откосов и склонов как оснований сооружений на основе анализа напряженного состояния грунтов
Ушаков Андрей Николаевич
Расчет напряженно-деформированного состояния и устойчивости оснований фундаментов, грунтовых сооружений и массивов на основе методов теории функций комплексного переменного
Таржиманов Эдгар Альбертович
Взаимодействие вязкоупругого основания с сооружением в пространственной постановке
Глотова Маргарита Афанасьевна
Намывные песчаные грунты Киевского региона, как основания зданий и сооружений
Бартоломей Леонид Адольфович
Прогноз осадок сооружений с учетом совместной работы основания, фундамента и надземных конструкций
Ибадильдин Нурхат Амангельдинович
Прогноз влияния возведения сооружений на плитном фундаменте на деформации песчаного основания существующих зданий
Знаменский Владимир Валерианович
Экспериментальные исследования работы и инженерные методы расчета свайных групп из забивных свай
Денисов Олег Львович
Экспериментально-теоретическое исследование и разработка методов расчета групповых свайных фундаментов
Колесников Алексей Олегович
Совершенствование метода расчета колебаний свайного фундамента с учетом взаимодействия ростверка с грунтом
Чан Тоан Тханг
Метод расчета осадки групп свай большой длины в многослойном основании с учетом продольной сжимаемости свай и их взаимного расположения

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net