Моделирование напряженно-деформированного состояния разноуровневого основания и фундамента многоэтажного здания, расположенного на склоне
Abstract
Приведены результаты моделирования напряженно-деформированного состояния разноуровневого основания и фундамента – плитного и свайного – многоэтажного здания, расположенного на склоне.
Целью работы являлось расчетное обоснование корректности использования модели линейно/нелинейного деформирования разноуровневого основания в плитном фундаменте и критерии перехода к свайному фундаменту в многоэтажном здании, расположенном на склоне.
Моделирование напряженно-деформированного состояния плитного и свайного фундаментов на разноуровневом основании многоэтажного здания, расположенном на склоне, выполнено в системе «основание – фундамент – здание» методом конечных элементов с помощью верифицированного программного комплекса MicroFe.
При расчете разноуровневого основания по нелинейной модели Кулона-Мора условия второй группы предельных состояний по вертикальным перемещениям и крену не выполняются и применять плитный фундамент не рекомендуется. Таким образом, расчет плитного фундамента с использованием модели только линейно-деформируемого основания становится не достаточным.
Особенностью работы свай при наличии бокового давления грунта является то, что контурные сваи, расположенные с противоположной стороны от склона, значительно перегружены по сравнению с остальными сваями. Кроме того, в линейной постановке расчета продольные усилия в контурных сваях превышают допускаемую расчетную нагрузку на сваи, в результате чего не выполняется условие по первой группе предельных состояний.
Использование конструктивно нелинейной работы свай, когда ограничивается продольное усилие в свае величиной, равной допускаемой расчетной нагрузке, позволяет обеспечить для свайного фундамента
References
1. Shashkin K.G. Stress-strain state analysis of foundations and building interaction. Rekonstruktsiya gorodov i geotekhnicheskoe stroitel'stvo. 2004; (4): 6. (In Russian)
2. Shulyatyev O.A. Foundations of high-rise buildings. Moscow, 2016. 392 p. (In Russian)
3. Karpenko N.I., Karpenko S.N., Kuznetsov E.N. Modern problems of high-rise buildings made of monolithic reinforced concrete. In: Proc. 2nd All-Russian Conf. "Concrete and Reinforced Concrete: Ways of Development", in 5 books. Vol. 1. Мoscow, 2005. Pp. 149-166. (In Russian)
4. Lushnikov V.V. World experience in design and construction of high-rise building foundations with regard to geological conditions in Ekaterinburg. Akademicheskii vestnik UralNIIProekt RAASN. 2009; (1): 76-82. (In Russian)
5. Alekseev S.I., Kamayev V.S. Consideration of rigidity parameters of buildings in calculations of bases and foundations. Vestnik of Tomsk state University of architecture and Building. 2007; (3): 165-172. (In Russian)
6. Mikhailov V.S., Teplykh A.V. Specific properties of various foundation models in calculating buildings effect on large foundation slabs in SCAD Office. In: Proc. 4th Int. Symposium ‘Relevant Problems of Computer Simulation of Structures’, Vladivostok. 2016. Pp. 133-134. (In Russian)
7. Shulyatyev O.A. Geotechnical properties of high-rise buildings in Moscow. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2016; (10): 17-25. (In Russian)
8. Kryzhanovskiy A.L., Rubtsov O.I. Reliability of design solutions of foundation slabs of high-rise buildings. Vestnik MGSU. 2006; (1): 191-198. (In Russian)
9. Orekhov V.V., Zaretskiy Yu.K., Kelman M.I. Interaction between slab and ground foundations with respect to upper structure rigidity. Vestnik MGSU. 2008; (2): 15-17. (In Russian)
10. Zaretskii Y.K., Karabaev M.I. Influence of sequence of closely erected high-rise buildings on settlement and foundation slabs. Vestnik MGSU. 2006; (1): 50-56. (In Russian)
11. Shashkin A.G., Shashkin K.G. Strength analysis of foundation plates in view of nonlinear deformation of foundations Rekonstruktsiya gorodov i geotekhnicheskoe stroitel'stvo. 2000; (3): 5. (In Russian)
12. Kudriavtsev, S.A.; Sklyarova, K.M. Full-scale observations and numerical simulation of high-rise building on slab foundation in Khabarovsk. Sovremennye tekhnologii. Sistemnyi analiz. Modelirovanie. 2013; 2 (38): 86-91. (In Russian)
13. Yushchube S. V., Podshivalov I. I. Stress-strain state finite element modeling of concrete foundation of a multistory brick building. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta – Journal of Construction and Architecture. 2021; 23 (1): 118-132. (In Russian)
14. Katzenbach R., Schmitt A., Ramm H. Basic principles of design and monitoring of high-rise buildings of Frankfurt am Main. Rekonstruktsiya gorodov i geotekhnicheskoe stroitel'stvo, 2005; (9): 80- 99. (In Russian)
15. Shulyatyev O.A. Foundations of high-rise buildings. Vestnik PNIPU. Stroitel'stvo i arkhitektura e. 2014; (4): 202-244. (In Russian)
16. Yushube S.V., Podshivalov I.I., Filippovich A.A., Tryapitsin A.E. Stress-strain state model of high-rise brick building on pile foundation. Vestnik grazhdanskikh inzhenerov. 2018; 4 (69): 72-77. (In Russian)
Review
For citations:
, . Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture. 2023;25(5).
Email this article 