|
62 коэффициенты жесткости основания. В модели линейно-деформируемой среды зависимость между нагрузками, передаваемыми на грунтовое основание штампом (зданием), и осадками этого штампа принимается линейной. В действительности же зависимость "нагрузкаосадка" может считаться линейной без значительных погрешностей только в небольшом, начальном диапазоне давлений, т.е. применение линейных моделей ограничивается фазой уплотнения грунта. Законность применения линейной теории упругости к грунтам обосновывается тем, что в соответствии с требованиями СНиП фундаменты должны быть спроектированы так, чтобы давление на грунт от сооружения не превышало 0,20,3 МПа, что позволяет не считаться с нелинейностью зависимости осадок от давлений. Модуль деформации при этом устанавливается по среднему значению тангенса угла наклона кривой "нагрузка-осадка" внутри этого участка. При назначении упругих характеристик грунта некоторыми авторами [175] предлагается выделять два состояния основания, соответствующие двум периодам. Состояние в период возведения сооружения и непосредственно после возведения, когда происходит активная осадка сооружения вследствие необратимых деформаций основания. Состояние после завершения осадочных явлений и стабилизации основания, т.е. в период эксплуатации сооружения. Эти состояния требуют назначения разных моделей основания. Первое предполагает возможным рассматривать его как изотропное линейно деформируемое полупространство, характеризуемое модулем деформации. Второе — как изотропное упругое полупространство, характеризуемое модулем упругости. Эти характеристики должны быть дополнены коэффициентами Пуассона. Они являются исходными для определения обобщенных характеристик основания, однородного или слоистого. Осредненное постоянное значение модуля деформаций Е, получаемое с помощью измерений смещений поверхности опытных площадок, не позволяет с необходимой достоверностью характеризовать реальные свойства грунтовых оснований. |
быть различным и меняться с увеличением нагрузки. В одних областях деформируемость грунта под действием внешней нагрузки уменьшается, в других увеличивается. Обычно проектировщики испытывают определенные затруднения при назначении обобщенных жесткостных характеристик естественных или искусственных оснований, особенно, для неоднородных слоистых оснований, т.к. получение соответствующих экспериментальных данных требует проведения специальных натурных испытаний, а накопленные табличные данные далеко не всегда адекватны реальным условиям проектирования. Отметим, что СНиП [150] дает определенный набор нормативных значений прочностных и деформационных характеристик разных видов грунтов, в том числе модули деформации, но при этом допускает применять и другие параметры характеризующие взаимодействие фундаментов с грунтом основания и устанавливаемых опытным путем, в том числе коэффициенты жесткости основания. В модели линейно-деформируемой среды зависимость между нагрузками, передаваемыми на грунтовое основание штампом (зданием), и осадками этого штампа принимается линейной. В действительности же зависимость "нагрузка-осадка" может считаться линейной без значительных погрешностей только в небольшом, начальном диапазоне давлений, т.е. применение линейных моделей ограничивается фазой уплотнения грунта. Законность применения линейной теории упругости к грунтам обосновывается тем, что в соответствии с требованиями СНиП фундаменты должны быть спроектированы так, чтобы давление на грунт от сооружения не превышало 0,2-0,3 МПа, что позволяет не считаться с нелинейностью зависимости осадок от давлений. Модуль деформации при этом устанавливается по среднему значению тангенса угла наклона кривой "нагрузка-осадка" внутри этого участка. 57 При назначении упругих характеристик грунта некоторыми авторами [124] предлагается выделять два состояния основания, соответствующие двум периодам. 1. Состояние в период возведения сооружения и непосредственно после возведения, когда происходит активная осадка сооружения вследствие необратимых деформаций основания. 2. Состояние после завершения осадочных явлений и стабилизации основания, т.е. в период эксплуатации сооружения Эти состояния требуют назначения разных мод предполагает возможным рассматривать его как изотропное линейно деформируемое полупространство, характеризуемое модулем деформации. Второе — как изотропное упругое полупространство, характеризуемое модулем упругости. Эти характеристики должны быть дополнены коэффициентами Пуассона. Они являются исходными для определения обобщенных характеристик основания, однородного или слоистого. Осредненное постоянное значение модуля деформаций Е, получаемое с помощью измерении смещении поверхности опытных площадок, не позволяет с необходимой достоверностью характеризовать реальные свойства грунтовых оснований. Известно, что в случае больших опорных площадей использование предположения, что грунт работает как однородное изотропное упругое полупространство, приводит к завышенным значениям прогибов и изгибающих моментов в фундаментах [35]. Одна из причин этого неоднородность по глубине упругих свойств большинства грунтов. В литературе по механике деформируемого твердого тела приводится ряд зависимостей по учету различного типа пространственных неоднородностей [4, 19, 20, 22, 88, 89, 99, 102, 125, 127, 128, 186, 187, 197, 205]. В некоторых исследованиях по механике грунтов [87, 216] отмечается, что модель грунта типа неоднородного полупространства с непрерывно увеличивающимся по глубине модулем деформации более точно описывает деформационные свойства реальных оснований, чем широко распространенные модели типа 58 |