|
42 цией значений ее параметров применительно к заданным условиям. В данной работе основное внимание уделено кирпичным зданиям на основе стеновых конструктивных систем с поперечными и (или) продольными несущими стенами. Строительные нормы и правила [191, 212] при выборе расчетной схемы сооружения требуют учитывать наиболее существенные факторы, определяющие напряженное состояние и деформации основания и конструкций сооружения. При этом они рекомендуют учитывать пространственную работу конструкций, геометрическую и физическую нелинейность, анизотропность, пластические и реологические свойства материалов и грунтов, но не содержат практических предложений по решению данной проблемы. Более того, требования норм при назначении коэффициентов запаса, как правило, связаны с определенной расчетной схемой, но ее описания в нормативном документе не приводится и создается ложное впечатление универсальности нормативных требований [175]. Общие проблемы построения расчетных моделей строительных объектов неоднократно служили темой исследований, и их авторы выдвигали разнообразные правила их построения [133, 138]. Отмечалось, что аппроксимирующая модель работы сооружения должна не только правильно и полно отражать работу реального объекта, но и быть достаточно простой, чтобы расчет не становился чрезмерно громоздким. Модели и методы расчета должны исходить из форм деформаций и разрушений и при этом целесообразно иметь не одну модель, а систему аппроксимирующих моделей (принцип многомодельности [194]), каждая из которых имеет свои цели и границы применения. Принимаемая расчетная гипотеза должна ставить рассчитываемую конструкцию в менее благоприятные условия, чем те, в которых находится действительная конструкция. Чаще всего модели для анализа напряженно-деформированного состояния верхнего строения (здания) рассматривают отдельно от моделей фундамента и основания с использованием разных исходных предпосылок. Методы совместного расчета системы ЗФО разработаны в меньшей степени, хотя возможности современных ЭВМ и многочисленные программные комплексы позволяют это делать. |
1.4. Анализ существующих моделей расчета здания совместно с фундаментом и основанием Для выполнения расчетов и анализа реальная физическая модель исследуемого объекта заменяется некоторой аппроксимирующей моделью, которая должна отражать основные особенности поведения его под нагрузкой и позволять определять запасы прочности и (или) вероятность разрушения. Эту модель строительного объекта обычно называют расчетной схемой или расчетной моделью. Выбор расчетной схемы сооружения представляет собой моделирование его геометрической формы, действующих нагрузок, свойств материалов и механизмов разрушения элементов сооружения. Многообразие конструктивных систем зданий (стеновые, каркасные, ствольные) [134] определяет многообразие их расчетных моделей. Модель каждого исследуемого объекта должна являться одновременно и частью модели всего класса объектов и ее уточнением, и конкретизацией значений ее параметров применительно к заданным локальным характеристикам внешней среды. В данной работе основное внимание уделено кирпичным зданиям на основе стеновых конструктивных систем с поперечными и (или) продольными несущими стенами. Строительные нормы и правила [135, 150] при выборе расчетной схемы сооружения требуют учитывать наиболее существенные факторы, определяющие напряженное состояние и деформации основания и конструкций сооружения. При этом они рекомендуют учитывать пространственную работу конструкций, геометрическую и физическую нелинейность, анизотропность, пластические и реологические свойства материалов и грунтов, но не содержат практических предложений по решению данной проблемы. Более того, требования норм при назначении коэффициентов запаса, как правило, связаны с определенной расчетной схемой, но ее описания в нормативном документе не приводится и создается ложное впечатление универсальности нормативных требований [124]. 34 Общие проблемы построения расчетных моделей строительных объектов неоднократно служили темой исследовании, и их авторы выдвигали разнообразные правила их построения [98, 99]. Отмечалось, что аппроксимирующая модель работы сооружения должна не только правильно и полно отражать работу реального объекта, но и быть достаточно простой, чтобы расчет не становился чрезмерно громоздким. Модели и методы расчета должны исходить из форм деформаций и разрушений и при этом целесообразно иметь не одну модель, а систему аппроксимирующих моделей (принцип многомоделъности границы применения. Принимаемая расчетная гипотеза должна ставить рассчитываемую конструкцию в менее благоприятные условия, чем те, в которых находится действительная конструкция. Чаще всего модели для анализа напряженно-деформированного состояния верхнего строения (здания) рассматривают отдельно от моделей фундамента и основания с использованием разных исходных предпосылок. Методы совместного расчета системы ЗФО разработаны в меньшей степени, хотя возможности современных ЭВМ и многочисленные программные комплексы позволяют это делать. Моделирование геометрической формы производится на основе геометрических соображений («похожести» формы) и начинается с выделения из объекта его несущей части. И если в каркасном здании довольно просто указать на его основные несущие конструктивные элементы, то для здании с несущими (кирпичными или железобетонными) стенами это удается сделать далеко не сразу. Более того, несущие элементы в таких зданиях могут оказаться различными для разных режимов работы. При моделировании здания совместно с основанием по характеру учета пространственной работы чаще всего используют следующие типы моделей: Одномерная модель верхнее строение (здание) заменяется балкой, загруженной внешней нагрузкой, лежащей на упругом основании (грунте). При этом здание может рассматриваться как бесконечно жесткая балка (£/=оо), либо 35 |