vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Building10.31675/1607-1859-2025-27-2-151-160vestniktgasu-2054Research ArticleОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ, ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯBASES, FOUNDATIONS AND SUBSTRUCTURESМоделирование напряженно-деформированного состояния разноуровневого основания плитного фундамента массивного железобетонного зданияModeling of Stress-Strain State of Raft Foundation Split-Level Base of Massive Concrete-Steel BuildingЮщубеС. В.YushchubeS. V.

Ющубе Сергей Васильевич, канд. техн. наук, доцент

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

Sergei V. Yushchube, PhD, A/Professor

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

sv@tsuab.ruПодшиваловИ. И.PodshivalovI. I.

Подшивалов Иван Иванович, канд. техн. наук, доцент

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

Ivan I. Podshivalov, PhD, A/Professor

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

ivanpodchivalov@list.ruТомский государственный архитектурно-строительный университетРоссияTomsk State University of Architecture and BuildingRussian Federation202526042025272151160Copyright © Ющубе С.В., Подшивалов И.И., 20252025Ющубе С.В., Подшивалов И.И.Yushchube S.V., Podshivalov I.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/2054

Актуальность моделирования напряженно-деформированного состояния разноуровневого основания плитного фундамента массивного железобетонного здания в линейной и в конструктивно нелинейной постановке работы грунта.

Целью работы является определение напряженно-деформированного состояния разноуровневого основания плитного фундамента массивного железобетонного здания в линейно/конструктивно нелинейно деформируемой грунтовой среде с учетом совместной работы грунта как по подошве разноуровневых фундаментных плит, так и по боковой поверхности подземной части заглубленного блока здания.

Методы

Методы. Моделирование напряженно-деформированного состояния разноуровневого основания, как слоистого материала, в системе «основание – фундамент – здание» выполнено методом конечных элементов с помощью верифицированного программного комплекса Ing+2021 MicroFe.

Результаты

Результаты. Расчеты показали, что в линейно/конструктивно нелинейно деформируемом разноуровневом грунтовом основании значения его абсолютных перемещений и относительной разности вертикальных перемещений соответствуют условиям по второй группе предельных состояний.

Purpose

Purpose: The aim of the work is to determine the stress-strain state of raft foundation split-level base of a massive concrete-steel building in linear and nonlinear formulation of the soil behavior with respect both and on the lateral surface of the at the foundation.

Methodology/approach

Methodology/approach: The stress-strain state of the split-level base as a layered material in the base–foundation–building system is performed by the finite element method using the verified software package Ing+ 2021 MicroFe.

Research findings

Research findings: It is shown that in the constructively linearly/nonlinearly deformable earth foundation, its absolute displacements and relative difference in vertical displacements correspond to the service limit state.

разноуровневое основаниеплитный фундаментмоделированиерасчетная модельнапряженно-деформированное состояниеsplit-level baseraft foundationfinite element modelingcalculation modelstress-strain stateReferencesШашкин К.Г. Расчет напряженно-деформированного состояния основания фундаментов и здания с учетом их взаимодействия // Реконструкция городов и геотехническое строительство : интернет-журнал. 2001. № 4. С. 6. URL: https://georec.narod.ru/mag/2001n4/19/19.htmShashkin A.G., Shashkin K.G. Concrete Foundation Analysis in Spatial Formulation with Regard to Nonlinear Foundation Deformations. Rekonstruktsiya gorodov i geotekhnicheskoe stroitel'stvo. 2000; (3): 5. (In Russian)Шулятьев О.А. Основания и фундаменты высотных зданий. Москва : Изд-во АСВ, 2016. 392 с.Shulyat'ev O.A. Bases and Foundations of High-Rise Buildings. Moscow: ASV, 2016. 392 p. (In Russian)Карпенко Н.И., Карпенко С.Н., Кузнецов Е.Н. О современных проблемах расчета высотных зданий из монолитного железобетона // Бетон и железобетон – пути развития : научные труды II Всерос. (Междунар.) конф. В пяти книгах. Том 1. Пленарные доклады. Москва, 2005. С. 149–166. EDN: SHURRPKarpenko N.I., Karpenko S.N., Kuznetsov E.N. Modern Problems of Structural Analysis of High-Rise Building of In-situ Reinforced Concrete. In: Proc. 2nd Int. Sci. Conf. ‘Concrete and Reinforced Concrete – Glance at Future’, in 5 vol., Moscow, 2005. V. 1. Pp. 149–166. (In Russian)Лушников В.В. Использование мирового опыта при проектировании и строительстве фундаментов высотных зданий с учетом геологических условий Екатеринбурга // Академический вестник УралНИИПроект РААСН. 2009. № 1. С. 76–82. EDN: KVVBGPLushnikov V.V. International Experience in Foundation Design and Construction of High-Rise Buildings with Regard to Geological Conditions of Ekaterinburg. Akademicheskii vestnik Ural-NIIProekt RAASN. 2009; (1): 76–82. (In Russian)Алексеев С.И., Камаев В.С. Учет жесткостных параметров зданий при расчетах оснований и фундаментов // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2007. № 3. С. 165–172. EDN: JUCZZNAlekseev S.I. Stiffness Parameters of Buildings in Strength Analysis of Foundations. Vestnik of Tomsk State University of Architecture and Building. 2007; (3): 165–172. (In Russian)Михайлов В.С., Теплых А.В. Учет характерных особенностей различных моделей основания при расчете взаимного влияния зданий на больших фундаментных плитах с использованием расчетно-аналитической системы SCAD Office // Актуальные проблемы компьютерного моделирования конструкций и сооружений : VI Международный симпозиум. Владивосток, 2016. С.133–134.Mikhailov V.S., Teplykh A.V. Allowing for Characteristics of Various Design Models in Calculating Mutual Influence of Buildings on pile-Raft Foundation in SCAD Software. In: Proc. 6th Int. Sci. Symp. ‘Relevant Computer Modeling Problems of Structures’. Vladivostok, 2016. Pp. 133–134. (In Russian)Крыжановский А.Л., Рубцов О.И. Вопросы надежности проектного решения фундаментных плит высотных зданий // Вестник МГСУ. 2006. № 1. С. 191–198. EDN: MUSPTZKryzhanovskii A.L., Rubtsov O.I. Reliability of Design Solutions for Foundation Slabs of High-Rise Buildings. Vestnik MGSU. 2006; (1): 191–198. (In Russian)Орехов В.В., Зарецкий Ю.К., Кельман М.И. Расчет взаимодействия плитного фундамента с грунтовым основанием с учетом жесткости верхнего строения // Вестник МГСУ. 2008. № 2. С. 15–17.Orekhov V.V., Zaretskii Yu.K., Kel'man M.I. Analysis of Interaction Between Concrete and Soil Foundations with Regard to Superstructure Stiffness. Vestnik MGSU. 2008; (2): 15–17. (In Russian)Зарецкий Ю.К., Карабаев М.И. Влияние последовательности возведения близко расположенных высотных зданий на осадки и крен фундаментных плит // Вестник МГСУ. 2006. № 1. С. 50–56. EDN: MUSPNBZaretskii Yu.K., Karabaev M.I. Influence of the Sequential Arrangement of Closely Spaced High-Rise Buildings on Slab Settlement and Roll. Vestnik MGSU. 2006; (1): 50–56. (In Russian)Шашкин А.Г., Шашкин К.Г. Расчет фундаментных плит в пространственной постановке с учетом нелинейных деформаций основания // Реконструкция городов и геотехническое строительство : интернет-журнал. 2000. № 3. С. 5. URL: http://georeconstruction.net/journals/03/20/20.pdfShashkin A.G., Shashkin K.G. Concrete Foundation Analysis in Spatial Formulation with Regard to Nonlinear Foundation Deformations. Rekonstruktsiya gorodov i geotekhnicheskoe stroitel'stvo. 2000; (3): 5. (In Russian)Кудрявцев С.А., Склярова К.М. Натурные наблюдения и численное моделирование строительства высотного здания на плитном фундаменте в г. Хабаровске // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2013. № 2 (38). С. 86–91. EDN: QCLXRZKudryavtsev S.A., Sklyarova K.M. Field Observations and Numerical Simulation of High-Rise Building Construction on Concrete Foundation in Khabarovsk. Sovremennye tekhnologii. Sistemnyi analiz. Modelirovanie. 2013; 2 (38): 86–91. (In Russian)Ющубе С.В., Подшивалов И.И. Моделирование напряженно-деформированного состояния основания кирпичного здания повышенной этажности на монолитной фундаментной плите // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2021. Т. 23. № 2. С. 118–132. URL: https://doi.org/10.31675/1607-1859-2021-23-2-118-132Yushchube S.V., Podshivalov I.I. Stress-Strain State Finite Element Modeling of Concrete Foundation of a Multistory Brick Building. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturnostroitel'nogo universiteta – Journal of Construction and Architecture. 2021; 23(1): 145–161. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.