|
39 В результате вышеуказанных причин здания могут получить различные формы деформации: плоские — прогиб (рис. 1.10 ж), выгиб (1.10 е) и перекос (1.10 в) — и пространственные — кручение (рис. 1.10.д), а также различные их сочетания, что выражается в появлении трещин в стенах зданий. Для большинства исследуемых в данной работе зданий наиболее неблагоприятными являются статические силовые и деформационные воздействия, а характер нагружения влияет на выбор расчетной схемы и физической модели материалов. 1.5. Обоснование системного подхода к моделированию строительного объекта Современные здания и сооружения это сложные многоэлементные системы, обладающие неоднородной структурой с различными прочностными и деформационными характеристиками элементов конструкций и связей между ними, создаваемые для выполнения большого числа различных функций. Любой строительный объект (СО) представляет собой объект-систему, в определенном смысле обособленную от окружающей среды (ОС) и взаимодействующую с ней как целое. Компоненты этого взаимодействия находятся между собой в функциональной зависимости: CO=f(OC). Под окружающей средой обычно понимаются условия, в которых существует данная система, и которые влияют на процесс ее формирования и функционирования. Любой строительный объект является одновременно средой обитания человека и оказывает влияние (экологическое) на окружающую среду. В данной работе под внешней средой мы будем понимать только те факторы (внешние воздействия), которые, непосредственно влияя на строительный объект, вызывают в нем внутренние усилия, деформации, перемещения. Строго говоря, термин «здание (сооружение)» включает в себя кроме самого здания, также и подземную часть строительного объекта. В дальнейшем изложении надземная часть, фундамент и грунтовое основание сооружения будут рассматриваться как компоненты системы ЗФО, а для простоты надземную часть строительного объекта условимся называть зданием (сооружением). |
безопасности связаны с количественными и качественными критериями и параметрами, для получения которых необходимо развитие научных основ анализа строительных конструкции в рамках представлении о разрушении как о результате потери устойчивости процессов неупругого деформирования. Это позволит разработать систему оценок по параметрам, влияющим на начало и развитие процесса разрушения, на резерв несущей способности, на энергетическую катастрофичность разрушения зданий и сооружений и предполагает разработку математических моделей накопления повреждений и структурного разрушения строительных материалов. Современные здания (сооружения) это сложные многоэлементные системы, обладающие неоднородной структурой с различными прочностными и деформационными характеристиками элементов конструкций, включающие в себя кроме самого здания, также и подземную часть фундамент и грунт, которые по отношению к зданию являются нагружающими системами и оказывают существенное воздействие на процесс разрушения. Для выявления качественных закономерностей и построения количественных зависимостей процессов деформирования и разрушения строительных объектов наиболее целесообразным, а во многих случаях единственно возможным способом является математическое моделирование. При этом необходим учет реальной геометрической формы сооружения в рамках единой модели с фундаментом и основанием, неоднородности и нелинейного поведения строительных материалов (кирпичной кладки, железобетона, грунта) и различных комбинаций граничных условий при решении краевых задач. Это становится возможным при использовании современных численных методов и программных комплексов, реализующих их на ЭВМ. В настоящее время здание, фундамент, грунтовое основание и другие конструктивные элементы сооружения (плиты перекрытий, колонны, несущие стены и др.) чаще всего рассматриваются отдельно друг от друга с использованием разных расчётных схем без учета взаимного влияния и определения границ применимости таких расчетных моделей. Методы решения 8 а) □ □ □ □ □ □ □ □ О □□□□□□ппЛ □ □ □ □ □ □ иий Сущ. □ о о о су о □ □ □.□/ □ □□ □ о □ у В 0 0 б) Сущ. ]'■■а ШЙ ¿ГГХ [Л • ! 1 Нов в) г) Зонаувлажнения □ □□□□□ □ □□□□□□ □□□□□□ Рис. 1.4. Дефекты, связанные с повреждением фундаментов или деформациями основания а, б неправильно построенное новое здание; в недопустимо близко вынутый грунт; г наличие просадочного (слабого) грунта у торца здания; ж то же, под средней частью здания; д наклон здания при наличии слабого грунта у края объекта; е наличие набухающего грунта или твердого включения под средней частью здания; з продвижение фронта влажности преимущественно по вертикали; и распор вследствие расстройства стропильной системы; к деформация из-за дефектов перекрытия В результате вышеуказанных причин здания могут получить различные формы деформации: плоские — прогиб (рис. 1.4 ж), выгиб (1.4 е) и перекос (1.4 в) — и пространственные — кручение (рис. \А.д), а также различные их сочетания, что выражается в появлении трещин в стенах зданий. Для большинства исследуемых в данной работе зданий наиболее неблагоприятными являются статические силовые и деформационные воздействия, а характер нагружения влияет на выбор расчетной схемы и физической модели материалов. 30 1.3. Обоснование системного подхода к моделированию строительного объекта Современные здания и сооружения это сложные многоэлементные системы, обладающие неоднородной структурой с различными прочностными и деформационными характеристиками элементов конструкций и связей между ними, создаваемые для выполнения большого числа различных функций. строительный представляет собой объект-систему, в определенном смысле обособленную от окружающей среды (ОС) и взаимодействующую с ней как целое. Компоненты этого взаимодействия находятся между собой в функциональной зависимости: СО=ДОС). Под окружающей средой обычно понимаются условия, в которых существует данная система, и которые влияют на процесс ее формирования и функционирования. Любой строительный объект является одновременно средой обитания человека и оказывает влияние (экологическое) на окружающую среду. В данной работе под внешней средой мы будем понимать только те факторы (внешние воздействия), которые, непосредственно влияя на строительный объект, вызывают в нем внутренние усилия, деформации, перемещения Строго говоря, термин «здание (сооружение)» включает в себя кроме самого здания, также и подземную часть строительного объекта. В дальнейшем изложении надземная часть, фундамент и грунтовое основание сооружения будут рассматриваться как компоненты системы «здание-фундаментоснование», а для простоты надземную часть строительного объекта условимся называть зданием (сооружением). Таким образом, здание или сооружение это конструкции надземной части, фундамент конструкции подземной части здания, основание область литосферы, геологическое строение площадки (рис. 1.5). 31 |