59 явление трещин в фундаменте может привести к разрушению здания, и при моделировании механических свойств бетона следует учитывать такие характерные виды разрушения, как раскалывание и раскрашивание. 1.7.3. Грунты Механические свойства грунтов намного сложнее, чем свойства других материалов. Это связано с различным гранулометрическим и химическим составом грунта, неодинаковыми в плане здания пористостью, влажностью, мощностью, наслоением, реологическими свойствами грунтов. Характерной особенностью естественных грунтовых оснований является изменчивость их физико-механических свойств, обусловленная случайными причинами, действовавшими в период формирования грунтов и их дальнейшей истории. Таким образом, свойства дисперсных грунтов изменяются как в пространстве, так и во времени. Кроме того, эти свойства обладают статистическим разбросом значений довольно большой величины. На практике обычно используют детерминированную оценку характеристик грунта, исходя из его средних свойств, не считаясь с флуктуациями и подменяя реальную, неоднородную среду некоторой идеальной, однородной. В разное время исследователями было предложено множество различных расчетных моделей сплошного грунтового основания. Среди них можно выделить модель Винклера и ее модификации, модели упругого (линейно-деформируемого) полупространства и линейно деформируемого слоя конечной толщины, рекомендуемые СНиП [150], нелинейные (упругопластические) модели. Описанию этих моделей посвящено большое количество работ [14, 36, 65, 69,131, 152, 170,180, 192, 243, 244, 274, 275,282]. Благодаря своей простоте и наглядности наибольшее распространение в инженерной практике получили модели грунта, основанные на гипотезе Винклера о пропорциональности реактивного давления грунта (отпора грунта) прогибам верхнего строения в соответствующих точках. Основной недостаток модели Винклера, на который указали Г.Э. Проктор [192] и К. Вигхардт данная модель с постоянным коэффициентом постели не отражает распределительной способности грунта. |
результатам, хорошо согласующимся с экспериментами в случае малых упругопластических деформаций, и когда нагружение во всех точках тела близко к простому, что в реальных конструкциях наблюдается далеко не всегда. Нелинейные свойства железобетона по-разному проявляются на разных этапах работы конструкций. Для конструкций, рассматриваемых в данной работе, определяющее значение имеет трещинообразование в бетоне, так как именно появление трещин в фундаменте может привести к разрушению здания, и при моделировании механических свойств бетона следует учитывать такие характерные виды разрушения, как раскалывание и раскрашивание. 1.5.3. Грунты Механические свойства грунтов намного сложнее, чем свойства других материалов. Это связано с различным гранулометрическим и химическим составом грунта, неодинаковыми в плане здания пористостью, влажностью, мощностью, наслоением, реологическими свойствами грунтов. Характерной особенностью естественных грунтовых оснований является изменчивость их физико-механических свойств, обусловленная случайными причинами, действовавшими в период формирования грунтов и их дальнейшей истории. Таким образом, свойства дисперсных грунтов изменяются как в пространстве, так и во времени. Кроме того, эти свойства обладают статистическим разбросом значений довольно большой величины. На практике обычно используют детерминированную оценку характеристик грунта, исходя из его средних свойств, не считаясь с флуктуациями и подменяя реальную, неоднородную среду некоторой идеальной, однородной [30]. В разное время исследователями было предложено множество различных расчетных моделей сплошного грунтового основания. Среди них можно выделить: 1. Модель Винклера и ее модификации. 2. Модели упругого (линейно-деформируемого) полупространства и линейно деформируемого слоя конечной толщины, рекомендуемые 54 СНиП [150]. 3. Нелинейные (упругопластические) модели. Описанию этих моделей посвящено большое количество работ [9, 24, 35, 37, 96,108,120,128, 136,167,168,174]. Благодаря своей простоте и наглядности наибольшее распространение в инженерной практике получили модели грунта, основанные на гипотезе Винклера о пропорциональности реактивного давления грунта (отпора грунта) прогибам верхнего строения в соответствующих точках. Основной недостаток модели Винклера, на который указали Г.Э. Проктор [136] и К. Вигхардт [218] — данная модель с постоянным коэффициентом постели не отражает распределительной способности грунта. Тем не менее, модель Винклера, ввиду ее предельной математической простоты популярна и продолжает применяться в практике строительного проектирования. Следующим шагом явилась разработка модели упругого основания с двумя коэффициентами постели С\ и Сг, предложенная П.Л. Пастернаком [120], М.М. Филоненко-Бородичем [167], В.З. Власовым и Н.Н. Леонтьевым [29], независимо друг от друга и исходя из совершенно разных предпосылок. В этой двухпараметрической модели первый коэффициент постели характеризует жесткость основания на сжатие, а второй на сдвиг. Эта модель с одной стороны устраняет главный недостаток модели Винклера позволяет учитывать распределительную О почти не усложняет математическую постановку задачи по сравнению с моделью Винклера. Правда, двухпараметрическая модель порождает так называемые фиктивные поперечные силы на краях фундамента, свободных от закрепления. Позднее В.А. Барвашов и В.Г. Федоровский [9] предложили усовершенствовать двухпараметрическую модель упругого основания за счет введения дополнительного слоя винклеровских пружин с распределенной жесткостью Сз, накрывающго сверху мембранную модель Филоненко-Бородача и назвали ее модель основания «ССС». Она удовлетворяет условиям монотонного убывания осадок по мере удаления от места приложения 55 |