Моделирование механического поведения систем "плитно-свайный фундамент - грунтовое основание" тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.18, кандидат технических наук Гусев, Георгий Николаевич

• Гусев, Георгий Николаевич
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Гусев, Георгий Николаевич

Содержание

Введение

Глава 1. Анализ проблемы разработки и применения математических моделей расчета систем «фундамент - грунтовое основание»

1.1 Состояние вопроса

1.2 Применение системного подхода для оценки механического поведения фундаментов на грунтовом основании

1.3 Расчетные схемы и программные комплексы

1.4 Механические свойства материалов системы «плитно-свайный фундамент - грунтовое основание»

1.5 Выводы по главе

Глава 2. Математическое моделирование механического поведения систем «плитно-свайный фундамент — грунтовое основание»

2.1 Постановка краевой задачи о напряженно-деформированном состоянии системы «плитно-свайный фундамент - грунтовое основание»

2.2 Численная реализация решения краевых задач

2.3 Примеры расчета напряженно-деформированного состояния системы «плитно-свайный фундамент - грунтовое основание»

2.4 Выводы по главе

Глава 3. Модель свайного поля как ортотропной среды с эффективными характеристиками

3.1 Постановка краевой задачи о напряженно-деформированном состоянии системы «плитно-свайный фундамент — грунтовое основание»

3.2 Анализ эффективных свойств среды, замещающей свайное поле с грунтовым массивом в межсвайном пространстве в составе системы ФГ070

3.3 Результаты расчета систем ФГО по модели с эффективными

характеристиками

2

3.4 Исследование устойчивости, адекватности и области применимости

модели с эффективной средой

3.5 Выводы по главе

Глава 4. О распределении реакций грунтового основания между элементами системы «плитно-свайный фундамент - грунтовое основание»

4.1 Постановка краевой задачи о напряженно-деформированном состоянии системы «фундамент — грунтовое основание»

4.2. Результаты расчетов

4.3 Выводы по главе

Заключение

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование механического поведения систем "плитно-свайный фундамент - грунтовое основание"»

Введение

Математическое моделирование как один из основных методов описания окружающей действительности широко используется для решения различных прикладных задач, в частности, описания механического поведения строительных конструкций.

Достоверная оценка надежности и эксплуатационной безопасности сооружений на всех этапах проектирования возможна только при использовании совокупности сложных структурных математических моделей систем «здание - фундамент - грунтовое основание», различающихся набором лежащих в их основе гипотез, уровнем абстрагирования, адекватностью и областью применимости.

Модели деформационного поведения систем «здание - плитно-свайный фундамент - грунтовое основание», представленные в нормативной литературе (СНиП, СП, ГОСТ), дают достоверную оценку в ограниченной области исследуемых задач, не охватывая весь спектр возникающих при проектировании таких конструкций вопросов.

При анализе такого рода систем уже на начальных этапах проектирования возникает ряд трудностей:

■ Математические модели, представленные в нормативной документации, не обладают возможностью оперативно и с необходимой точностью анализировать поведение систем с большим (порядка нескольких тысяч) количеством свай в составе свайных полей, объединенных фундаментной плитой. Особенно остро данная проблема проявляется на начальном этапе проектирования при попытке оценки поведения различных вариантов конструктивных решений для объекта моделирования.

■ Большинство моделей, предложенные в СНиПах, опираются на исследование поведения единичной сваи и обобщении полученных результатов на свайное поле в целом. Такой подход является

4

неадекватным для анализа сложных структурных систем, поскольку область его применимости весьма ограничена и особенно это сказывается на описании деформационного поведения плитно-свайных фундаментов большой в плане площади.

■ Численный анализ механического поведения систем «здание - плитно-свайный фундамент - грунтовое основание» затруднен даже на мощных современных вычислительных комплексах. Количество степеней свободы такого рода систем достигает значений порядка десятков миллионов и существенно увеличивает время анализа. На начальном этапе проектирования сооружения, требующем оперативной оценки качества и эффективности широкого спектра различных вариантов применяемых проектных решений, дынный подход не является рациональным.

■ Математические модели, реализованные на специализированных программных комплексах, не позволяют в необходимой мере учитывать особенности деформационных процессов в системе «здание - плитно-свайный фундамент—грунтовое основание», поскольку являются сильно упрощенными. Большинство специализированных пакетов программ лишено возможности объемного моделирования такого рода систем. Решение задач сводится к анализу идеализированных расчетных схем, которые не могут отразить большинство основополагающих деформационных процессов, протекающих в грунтовом массиве, поскольку сам грунтовый массив не моделируется.

В связи с вышесказанным актуальной представляется разработка математической модели плитно-свайного фундамента, позволяющей с достаточной степенью адекватности осуществлять предварительное проектирование и выбор рациональных вариантов фундамента.

Целью работы является: разработка и обоснование новой модели

деформационных процессов в системе «плитно-свайный фундамент —

грунтовое основание». Модель позволит оперативно оценивать качество

5

применяемых конструктивных решений и их рациональность при проектировании плитно-свайных фундаментов большой в плане площади с учетом особенностей деформационных процессов в подстилающем грунтовом массиве.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

■ Проанализировать существующие подходы, модели и методы оценки механического поведения плитно-свайных фундаментов большой площади.

■ Разработать новую математическую модель расчета плитно-свайного фундамента большой площади, учитывающую работу свайных массивов с набором в несколько тысяч свай.

■ Провести исследование адекватности разработанной модели и определить область ее применимости.

■ Разработать алгоритм реализации новой модели для разных вычислительных комплексов, в том числе специально ориентированных на решение задач расчета строительных конструкций.

■ Разработать рекомендации по применению новой модели для рационального проектирования плитно-свайных фундаментов на основаниях с различными деформационными характеристиками.

Краткое содержание работы:

Во введении приведено обоснование актуальности выбранной темы диссертации и описан ряд проблем, возникающих на начальном этапе проектирования плитно-свайных фундаментов. Сформулирована цель и задачи исследования.

Первая глава содержит анализ состояния проблемы на основе обзора существующих моделей и методов моделирования механического поведения плитно-свайных фундаментов большой площади. Рассмотрены различные

нормативные инженерные модели расчета плитно-свайных фундаментов, применяемые в практике проектирования. Выделен ряд связанных с этим нерешенных проблем.

Во второй главе по алгоритму, описанному в нормативной литературе СП 24.13330.2011 «Свайные фундамента», построена базовая модель пространственной системы «плитно-свайный фундамент - грунтовое основание», находящейся в условиях статического нагружения. Приведены содержательная, концептуальная и математическая постановки задачи.

В конечно-элементной среде АИБУБ создан ряд моделей системы. Модели различаются геометрическими параметрами системы, физико-механическими характеристиками массива грунтов и степенью дискретизации исследуемой области (форма и размеры конечных элементов). Проведено тестирование устойчивости решений в зависимости от качества конечно-элементной сетки и вариации входных параметров моделей. Приведены результаты расчета для различных вариантов конфигурации свайных полей, форм и размеров фундаментных плит по толщине, в плане и для различных механических характеристик грунтов основания. В ходе анализа результатов расчетов показана низкая вычислительная эффективность базовых моделей, не дающая возможность оперативного расчета для анализа множества (десятков) возможных вариантов. В третьей главе построена модель пространственной системы «плитно-свайный фундамент - грунтовый массив», находящейся в условиях статического нагружения, в которой свайное поле заменено на однородную упругую ортотропную среду с тетрагональной симметрией. Приведены содержательная, концептуальная и математическая постановки задачи описания механического поведения такой системы. Эффективные характеристики среды определялись по известным аналитическим и численным методикам. Получены зависимости эффективных характеристик сред для разных объемных долей содержания свай в грунто-свайном массиве

от характеристик грунтового массива в межсвайном пространстве.

7

Приведены результаты расчета для различных вариантов конфигурации свайных полей, описываемых эффективными свойствами среды. Серии вычислительных экспериментов согласованы с расчётами для базовых моделей, приведенных во второй главе. Проведена оценка адекватности модели с эффективными свойствами путем сравнения результатов решений с решениями по базовым моделям.

В четвертой главе приведены и анализируются результаты решения задачи о влиянии геометрических и физических параметров плитно-свайного фундамента и грунтового основания на соотношения силовых реакций, приходящихся на плиту и свайное поле. Представлены содержательная, концептуальная и математическая постановки задачи. В рамках исследования была создана конечно-элементная модель области пространства, включающей в себя грунтовый массив с покоящейся на нем фундаментной плитой. Свайное поле в модели, как в явном виде, так и в виде среды с эффективными свойствами, не учитывается.

Была выдвинута следующая гипотеза. Реакция грунтового основания,

вызванная нагрузкой от вышележащего сооружения, в определенных долях

делится между плитой и сваями в составе плитно-свайного фундамента. Это

разделение не зависит от величины и характера нагружения. Для

подтверждения гипотезы был проведен следующий ряд вычислительных

экспериментов. В качестве исходной (базовой) модели использовалась

модель со свайным полем, замененным средой с эффективными

характеристиками. Фундаментная плита в модели полагается находящейся в

условиях статического нагружения под действием равномерно

распределенной по верхней плоскости плиты вертикальной нагрузки с

интенсивностью Р2 (имитирующей воздействие сооружения). С помощью

данной модели рассчитывались поля вертикальных перемещений

фундаментной плиты под действием нагрузки Р2. Далее в предположении о

том, что можно найти такой коэффициент /? к нагрузке Р2, что при

определенном значении данного коэффициента величины вертикальных

8

перемещений плиты и характер их распределения совпадет с базовым решением при прочих равных условиях, решалась задача о механическом поведении системы без свайного поля в условиях статического нагружения равномерно распределенной по верхней плоскости плиты вертикальной нагрузкой с интенсивностью РР2. В ходе вычислительных экспериментов данная гипотеза подтвердилась. Коэффициент р к нагрузке Р2 есть не что иное, как доля реакции на силовое воздействие со стороны грунтового массива, воспринимаемая плитой в составе плитно-свайного фундамента. Также в ходе варьирования входных параметров по базовой модели выявлено, что значение коэффициента /? в явном виде зависит от толщины фундаментной плиты, длины свай, деформационных характеристик грунтового массива и объемной доли свай в составе свайного поля. Для различных входных параметров базовой модели получены значения коэффициентов р.

На основе проведенных вычислительных экспериментов разработан простой алгоритм оперативной оценки механического поведения систем «плитно-свайный фундамент — грунтовый массив». Используя представленные модели, можно достаточно быстро и точно, задавшись определенными входными параметрами системы, оценить рациональность и эффективность различных вариантов конструктивных решений на основаниях с определенными деформационными характеристиками. Сформулирован ряд рекомендаций.

В заключении отражены основные результаты диссертационной работы. С учетом полученных результатов исследования разработаны рекомендации по рациональному проектирования плишо-свайных фундаментов на основаниях с различными деформационными характеристиками. Результаты работы используются при проектировании различного рода плитных и плитно-свайных фундаментов, что подтверждают акты о внедрении, выданные ЗАО Институт «ПИРС» и ЗАО «Пермпромпроект» (г. Пермь, 2013 г.).

Методы исследований основаны на использовании методов математического моделирования и вычислительной механики деформируемого твердого тела. Применены программные среды МАТЪАВ и конечно-элементный комплекс А^УБ.

Научная новизна работы заключается в следующем:

■ На основе результатов вычислительных экспериментов, полученных с использованием разработанной математической модели, получены эффективные характеристики среды, заменяющей в расчетных моделях область пространства, занимаемую свайным полем и сопряженным с ним грунтовым массивом в межсвайном пространстве. Предложен алгоритм определения указанных характеристик.

■ На основе вычислительных экспериментов с применением предложенной математической модели получены зависимости величин реакций, действующих на плиту и свайное поле, от геометрических и физических параметров плитно-свайного фундамента и грунтового основания.

■ Предложен новый алгоритм анализа механического поведения плитно-свайных фундаментов большой площади на начальных этапах проектирования.

■ Разработаны рекомендации по априорной оценке рациональности и эффективности плитно-свайного фундамента для заданного уровня внешнего воздействия и деформационных свойств грунта.

Практическая значимость состоит в возможности применения предлагаемой модели для решения класса задач по проектированию плитно-свайных фундаментов большой в плане площади; в возможности оперативной оценки эффективности предлагаемых конструктивных решений в случае проектирования плитно-свайного фундамента; в рекомендациях по

проектированию плитно-свайных фундаментов на основаниях с различными деформационными характеристиками.

Достоверность результатов. Полученные в работе данные подтверждены удовлетворительным соответствием результатов численного моделирования по разработанной модели результатам моделирования по известным методикам для решения тестовых примеров (упрощенных задач).

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на XVII Зимней школе по механике сплошных сред (г. Пермь, 2011 г.), на Всероссийском съезде по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики (г. Нижний-Новгород, 2011 г.). Полностью работа доложена и обсуждена на семинарах Института механики сплошных сред УрО РАН (рук. академик РАН В.П. Матвеенко), кафедры Вычислительной математики и механики (рук. профессор H.A. Труфанов), кафедры Механики композиционных материалов и конструкций (рук. профессор Ю.В. Соколкин), кафедры Математического моделирования систем и процессов (рук. профессор П.В. Трусов) Пермского национального исследовательского политехнического университета.

Публикации: по теме диссертационного исследования опубликовано 6 научных работ, из них 5 работ в ведущих рецензируемых научных изданиях, входящих в перечень ВАК [2 - 6].

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 146 наименований. Общий объем работы - 138 страниц машинописного текста, в том числе 125 страниц основного текста, содержащего 56 иллюстраций и 15 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ», Гусев, Георгий Николаевич

Основные результаты диссертационной работы состоят в следующем:

Проведен критический анализ современных существующих подходов, моделей и методик оценки механического поведения систем «плитно-свайный фундамент - грунтовое основание». Выделены их основные недостатки и достоинства. Определен спектр задач, на которые ориентировано данное исследование.

Разработаны две новые математические модели расчета плитно-свайного фундамента большой в плане площади. С помощью новых моделей проведены исследования механического поведения плитно-свайных фундаментов с различной конфигурацией свайных полей и количеством свай до нескольких тысяч единиц. Получены новые данные о распределении реакций грунтового основания между плитой и сваями в составе плитно-свайных фундаментов.

Определена область применимости разработанных моделей. Проведена оценка их адекватности. На основании проведенных исследований разработан алгоритм реализации новых моделей на вычислительных комплексах, в том числе специально ориентированных на решение задач расчета строительных конструкций, который позволяет осуществлять быстрое многовариантное проектирование и проводить оценку эффективности различных конструктивных вариантов плитно-свайных фундаментов.

С учетом полученных результатов исследования разработаны рекомендации по рациональному проектирования плитно-свайных фундаментов на основаниях с различными деформационными характеристиками. Результаты работы используются при проектировании различного рода плитных и плитно-свайных фундаментов, что подтверждают акты о внедрении, выданные ЗАО Институт «ПИРС» и ЗАО «Пермпромпроект» (г. Пермь, 2013 г.).

Заключение

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Гусев, Георгий Николаевич, 2013 год

Список литературы

1. Гусев Г.Н., Ташкинов А.А. К вопросу о численном определении коэффициентов постели для расчета осадок плитных и плитно-свайных фундаментов большой площади // XVII Зимняя школа по механике сплошных сред, Пермь, 28 февраля - 3 марта 2011 г.: тез. докл. - Пермь: ИМСС УрО РАН, 2011. - С. 92.

2. Береснев А.С., Большаков А.Ю., Гусев Г.Н., Коркодинов В.В., Пименов Б.Н. О распределении заданного нагружения между плитой и сваями в плитно-свайном фундаменте // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering / Международный журнал по расчету гражданских и строительных конструкций. - 2008. - Т. 04, № 02, с. 33.

3. Береснев А.С., Большаков А.Ю., Гусев Г.Н., Коркодинов В.В., Пименов Б.Н. Расчет осадок многоэтажных зданий на гибких плитных фундаментах большой площади // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering / Международный журнал по расчету гражданских и строительных конструкций. - 2008. - Т. 04, № 02, с. 34.

4. Гусев Г.Н., Ташкинов А.А., Коркодинов В.В., Пименова Е.Б. Приложение модели двухслойной пластинки с неполной системой связей к расчету плитно-свайных фундаментов // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. - 2011. - № 4 (5), с. 2123-2125.

5. Гусев Г.Н., Ташкинов А.А. Численное моделирование силового взаимодействия плитно-свайного фундамента с грунтовым массивом // Вычислительная механика сплошных сред. - 2012. - Т. 5, № 3. - С. 359363.

6. Гусев Г.Н., Ташкинов А.А. Математическое моделирование систем «здание - фундамент - грунтовое основание» // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия «Физико-математические науки». - 2012. - № 4(29). - С. 222-226.

7. Айзикович С.М., Александров В.М. Осесимметричная задача о вдавливании круглого штампа в упругое неоднородное по глубине полупространство // Изв. РАН. Механика твердого тела, 1992. №4. С.163-171.

8. Алейников. С.М. Метод граничных элементов в контактных задачах для упругих пространственно-неоднородных оснований. М.: Изд-во АСВ, 2000. 754 с.

9. Александров А.Я., Соловьев Ю.И. Пространственные задачи теории упругости (применение методов функций комплексного переменного). М.: Наука, 1978.464 с.

10. Андреев В.И. Некоторые задачи и методы механики неоднородных сред. М.: АСВ, 2002.288 с.

П.Балдин В.А., Гольденблат И.И., Коченов В.И., Пильдиш М.Я., Таль КЭ. Расчет строительных конструкций по предельным состояниям. М.: Стройиздат, 1951. 272 с.

12. Барвашов В.А., Федоровский В.Г. Трехпараметрическая модель грунтового основания и свайного поля, учитывающая необратимые структурные деформации грунта // Основания, фундаменты и механика грунтов, 1978. №4. С. 17-20.

13. Бартоломей JI.A. Прогноз осадок сооружений с учетом совместной работы основания, фундамента и надземных конструкций. / Пермский государственный технический университет, Пермь, 1999.-147 с.

14. Басов К.A. ANSYS в примерах и задачах. М.: Компьютер Пресс, 2002. 224 с.

15. Бачинский В.Я., Бамбура А.Н., Ватагин С.С. Связь между напряжениями и деформациями бетона при кратковременном неоднородном сжатии // Бетон железобетон, 1984. №10. С. 18-19.

16. Безухое Н.И., Лужин О.В. Приложение методов теории упругости и пластичности к решению инженерных задач. М.: Высшая школа, 1974. 368 с.

17. Велик Г.И., Рвачев B.JI. Об основном интегральном уравнении контактной задачи теории упругости для полупространства, модуль упругости которого есть степенная функция глубины // Доклад АН УССР, 1962. №8. С. 1041-1044.

18. Берг О.Я. Физические основы теории прочности бетона и железобетона. М.: Госстройиздат, 1962. 96 с.

19. Болотин В.В. Об упругих деформациях подземных трубопроводов, прокладываемых в статически неоднородном грунте // Строительная механика и расчет сооружений, 1965. №1. С. 46-52.

20. Бородачев А.Н. Давление эллиптического штампа на неоднородное упругое полупространство // Доклад АН УССР. Сер. А, 1984. №7. С. 30-33.

21. Бородачев А.Н., Дудинский В.И. Контактная задача для упругого полупространства с переменным коэффициентом Пуассона // Изв. АН СССР. Механика твердого тела, 1986. №1. С. 86-91.

22. Брусенцов Г.Н. О развитии методов расчета каменных конструкций с применением МКЭ // Исследования по теории и методам расчета строительных конструкций. М.: ЦНИИСК, 1984. С. 74-86.

23. Бугров А.К., Голубев А.И. Анизотропные грунты и основания сооружений. - СПб.: Недра, 1993. 245 с.

24. Введение в математическое моделирование: Учеб. пособие / Под ред. П.В. Трусова./ М.: Логос, 2004.440 с.

25. Вильдеман В.Э., Соколкин Ю.В., Ташкинов A.A. Краевые задачи континуальной механики разрушения. Пермь: УрО РАН, 1992. 76 с.

26. Вильдеман В.Э., Соколкин Ю.В., Ташкинов A.A. Механика неупругого деформирования и разрушения композиционных материалов. М.: Наука. Физматгиз, 1997. 288 с.

27. Вильдеман В.Э., Кашеварова Г.Г. Вопросы оценки безопасности поврежденных строительных конструкций // Вестник УГТУ-УПИ. Строительство и образование. / Екатеринбург, 2005, №12(42), Вып.8. с.63-68.

28. Власов В.З., Леонтьев H.H. Балки, плиты, оболочки на упругом основании. -М.: Физматгиз, 1960. 492 с.

29. Герсеванов Н.М. Основы динамики грунтовой массы. 1-3-е изд. М.: Госстройиздат, 1933-1937. 33 с.

30. Гольденблат И.И. и др. Модели сейсмостойкости сооружений // И.И.

31. Гольдштейн М.Н. Механические свойства грунтов. - М.: Стройиздат, 1979. 304 с.

32. Горбунов-Посадов М.И., Маликова Т.А., Соломин В.И. Расчет конструкций на упругом основании. М.: Стройиздат, 1984. 679с.

33. ГОСТ 27.410-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1990. 37 с.

34. ГОСТ 27751-88 (CT СЭВ 384-97). Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету. М.: Изд-во стандартов, 1988.

35. Дураев А.Е. Расчет конструкций на упругом основании с возрастающим по глубине модулем деформации. Саранск: Изд-во Мордовского ун-та, 1991. 192 с.

36. Евдокимов П.Д., Сапегин Д.Д. Прочность, сопротивляемость сдвигу и деформируемость оснований сооружений на скальных породах. М.: Энергия, 1954.170 с.

37. Егоров К.Е. К вопросу деформаций оснований конечной толщины // Тр. НИИ оснований. М.: Стройиздат, 1958. № 34.

38. ЕСЕ/НРБ/81. Компендиум ЕЭК, включающий образцы положений для строительных правил. Жилые здания. Издание ООН. Нью-Йорк, 1992. 105 с.

39. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. 541 с.

40. Злотников М.С., Глушихин Ф.П. О запредельных характеристиках эквивалентных материалов // ФТПРПИ, 1981. №5. С. 92-99.

41. Зубчанинов В.Г. Основы теории упругости и пластичности. М.: Высшая школа, 1990. 368с.

42. Иваненко С.А., Прокопов Г.П. Методы построения адаптивно-гармонических сеток // Вычислительная математика и математическая физика, 1997. Т.37. №6. С. 643-662.

43. Илышкова Н.И. Изгиб плиты линейно-переменной толщины на упругом полупространстве с переменным по глубине модулем упругости // Прикладная механика, 1992, Т.28. №8. С. 11-16.

44. Ильюшин A.A. Об одной теории длительной прочности // Инж. журн. Механика тверд, тела, 1967. №3. С.21-35.

45. Ишкова А.Г. Точное решение об изгибе круглой пластинки на упругом полупространстве под действием симметричной равномерно распределенной нагрузки // Доклад АН СССР. Т. VI. №2.1947. С. 181-192.

46. Каменные и армокаменные конструкции. СНиП П-22-81. М.: 1995.

47. Кашеварова Г.Г., Труфанов H.A.. Численное моделирование деформирования и разрушения систем «здание - фундамент - основание»: Екатеринбург - Пермь: УрО РАН, 2005.225 с.

48. Кашеварова Г.Г., Савич С.А., Аристов A.A., Дроздова НА. Современный подход к расчету строительных конструкций // Информационный листок. №904-144. Пермь, ЦНТИ, 1999.

49. Кашеварова Г.Г., Савич С.А., Аристов A.A., Дроздова H.A. Примеры расчета напряженно-деформированного состояния строительных конструкций с использование пакета ANSYS. // Вычислительная математика и механика: Вестник ПГТУ / Пермь, ПГТУ, 2000. с. 90-95.

50. Клейн Г.К Учет неоднородности, разрывности деформаций и других механических свойств грунта при расчете сооружений на сплошном основании // Тр. МИСИ им. Куйбышева, 1956.

51.Колчин Г.Б., Фаверман Э.А. Теория упругости неоднородных тел. Кишинев: Штиинца, 1972.246с.

52. Колчин Г.Б., Фаверман Э.А. Теория упругости неоднородных тел. Кишинев: Штиинца, 1977.146с.

53. Кравчук A.C., Майборода В.П., Уржумцев Ю.С. Механика полимерных и композиционных материалов. М.: Наука, 1985. 304с.

54. Крушевский А.Е. Вариационные методы расчета корпусных деталей машин. Минск: Наука и техника, 1967. 352с.

55. Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г., Потапов А.Б., Самарский A.A. Структуры в нелинейных средах. В кн. Компьютеры и нелинейные явления. - М.: Наука, 1988. С. 6-32.

56. Кушнер С.Г. Расчет осадок оснований зданий и сооружений. Киев: Будивельник, 1990. 144 с.

57. Лапшин Ф.К. Расчет свай по предельным состояниям. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1986. 224с.

58. Леей М. К вопросу об общих уравнениях внутренних движений, возникающих в твердых телах за пределами упругости // Теория пластичности. М.: Изд-во иностранной литературы, 1948.

59. Ломакин В.А. Теория упругости неоднородных тел. М.: Изд-во Московского университета, 1976. 367с.

60. Лурье А.И. Пространственные задачи теории упругости. М.: ГИТТЛ, 1955. 456 с. 101 .

61. Макарова Н.В. Построение методики количественной оценки прочностных качеств бетона на основе энергетического критерия. Диссертация канд. тех. наук. Владивосток, 2003.

62. Малинин H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Машиностроение, 1975.400с.

63. Мартыненко М.Д., Дашкевич A.A. Изгиб круглых плит на неоднородном основании с переменным по глубине коэффициентом Пуассона с учетом их деформируемости по толщине. Неосесимметричные задачи гидроаэромеханики и теории упругости. Днепропетровск: Изд-во Днепропетр. ун-та, 1987. С.151-153.

64. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики. М.: Наука, 1980. 536 с.

65. Маслов H.H. Механика грунтов в практике строительства. - М.: Стройиздат, 1977. - 320 с.

66. Математическое моделирование /Под ред. Дж. Эндрюса и Р. Мак-Лоуна. -М.: Мир, 1979.250с.

67. Механика грунтов, основания и фундаменты / С.Б. Ухов, В.В. Семенов, В.В. Знаменский и др. М.: Изд-во АСВ, 1994. 527 с.

68. Мизес Р. Механика твердых тел в пластическом деформированном состоянии // Теория пластичности. М.: Изд-во иностранной литературы, 1948.432 с.

69. Михлин С.Г. Вариационные методы в математической физике. М.: Наука, 1970. 534 с.

70. Мосеаковский В.И. Давление круглого штампа на упругое полупространство, модуль упругости которого является степенной функцией глубины // Прикладная математика и механика, 1958. Т.22. Вып.1.1. С. 123-125.

71.Мураками С. Сущность механики поврежденной сплошной среды и ее приложения к теории анизотропных повреждений при ползучести // Тр. Амер. о-ва инженеров-механиков. Теоретические основы инженерных расчетов/ Пер. с англ., 1983. Т. 105. №2. С. 28-36.

72. Новое о прочности железобетона.// Под ред. К.В. Михайлова. М.: Стройиздат, 1977. 272 с.

73. Новожилов В.В. О физическом смысле инвариантов напряжений, используемых в теории пластичности // Прикладная математика и механика. T.XVI. Вып.5,1952. С.617-619.

74. Оден Дж. Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред. М.: Мир, 1976. 464 с.

75. Пастернак П.Л. Основы нового метода расчета фундаментов на упругом основании при помощи двух коэффициентов постели. М.; Л.: Гостройиздат, 1954. 56 с.

76. Перегудов Ф.И, Тарасенко Ф.Л. Введение в системный анализ.- М.: Высшая школа, 1989. 228 с.

77. Перельмутер A.B. Избранные проблемы надежности и безопасности строительных конструкций. Киев: Изд-во: УкрНИИпроектстальконструкция, 2000. 216 с.

78. Перельмутер A.B., Сливкер В.И. Расчетные модели сооружений и возможность их анализа. Киев: Изд-во «Сталь», 2002. 600 с.

79. Пискунов В.Г. Присяжнюк В.К. Расчет неоднородных плит на неоднородном полупространстве // Строительная механика и расчет сооружений, 1985. №1. С.25-28.

80. Пинежанинов Ф. Осреднение свойств в конечном элементе // Научно-практический журнал "ExponentaPro. Математика в приложениях". № 1, -2004. http://pinega.da.ru/

81.Плевако В.П. К теории упругости неоднородных сред.// Прикладная математика и механика, 1971. Т.35. Вып.5. С.853-860.

82. Плевако В.П. Напряженное состояние неоднородного слоя, покоящегося на упругом полупространстве //Прикладная механика, 1972. Т.8. №4. С.69-76.

83. Победря Б.Е. Численные методы в теории упругости и пластичности: Учебное пособие. М.: Изд-во Московского ун-та, 1995. 366с.

84. Погосов P.C. Исследование усиления напряженными поясами поврежденных каменных зданий. Диссертация кандидата технических наук. М., 1967.

85. Пособие по проектированию жилых зданий. Часть 1. Конструкции жилых зданий (к СНИП 2.08.01-85). ЦНИИЭП, 1986.

86. Резников Б.А. Системный анализ и методы системотехники. 4.1: Методология системных исследований. Моделирование сложных систем. М.: МО СССР, 1990. 640с.

87. Рейс Э. Учет упругой деформации в теории пластичности // Теория пластичности. М.: Изд-во иностранной литературы, 1948. С. 206-222.

88. Розин Л.А. Метод конечных элементов в приложении к упругим системам. М.: Стройиздат, 1977.424 с.

89. Ростовцев Н.А., Храневская И.Е. Решение задачи Буссинеска для полупространства при степенной зависимости модуля упругости от глубины // Прикладная математика и механика, 1971. Т.35. Вып.6. С.1053-1061.

90. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979. 392 с.

91.Семенцов С.А. Некоторые особенности деформаций кирпичной кладки при сжатии и изгибе // Исследования по каменным конструкциям. М.: Стройиздат, 1949. С.93-104.

92. Сечи К. Ошибки в сооружении фундаментов. М.: Госстройиздат, 1960. 312 с.

93. Смирнов Н.В., Гамаюнов Е.И. К расчету центрально-сжатых железобетонных элементов // Бетон и железобетон, 1973. №11.

94. СНиП 2.01.03-84*. Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования.

95. СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения.

96. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. М.: Стройиздат, 1985.

97. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. М.: Стройиздат, 1985. 41 с.

98. СНиП 2.02.03.-85 Свайные фундаменты. М.: Стройиздат, 1985.

99. СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты. М.: ОАО «ЦПП», 2011.

100. СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений. М.: ОАО «ЦПП», 2011.

101. СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов. М.: Госстрой России, 2004.

102. СП 50-102-2003 Свайные фундаменты. М.: Госстрой России, 2004.

103. СП 50-102-2003 Проектирование и устройство оснований зданий и сооружений. М.: Госстрой России, 2004.

104. Соболев Д.Н. Шейнин В.И Фаянс Б.Л. К расчету плит на статически неоднородном основании // Строительная механика и расчет сооружений, 1968. №2.

105. Соколкин Ю. В., Ташкинов А. А. Механика деформирования и разрушения структурно-неоднородных тел. — М.: Наука, 1984. 115 с.

106. Сотников С.Н. К оценке достоверности результатов расчета конечной осадки оснований зданий и сооружений// Возведение и реконструкция фундаментов на слабых грунтах. СПб: СПбИСИ, 1992. С. 5-13.

107. Стрелецкий Н.С. Избранные труды. М.: Стройиздат, 1975.422с.

108. Стрелецкий Н.С. Основы статического учета коэффициентов запаса прочности сооружений. М.: Стройиздат, 1947. 92 с.

109. Стрелецкий H.H. Предложения по структуре и направлениям развития теории предельных состояний стальных конструкций. Металлические конструкции: Сборник трудов МИСИ им, Куйбышева. М.: МИСЙ, 1992, с. 171-179.

110. Стренг Г., Фикс ДЖ. Теория метода конечных элементов. М.: Мир, 1977. 349 с.

111. Сьярле Ф. Метод конечных элементов для эллиптических задач. М.: Мир, 1980. 512 с.

112. Улицкий В.М., Шашкин А.Г., Шашкин К.Г., Лучкин М.А. Расчет осадок зданий и сооружений на слабых глинистых грунтах с учетом развития деформаций сдвига во времени // Развитие городов и геотехническое строительство. - 2007. - №11. - С. 11 - 54.

ИЗ. Фадеев А.Б., Матвеенко Г.А. Полуаналитический метод конечных элементов при решении пространственных задач фундаментостроения в упругой и упругопластической постановке // Изв. вузов. Строительство и архитектура, 1988. №12. С.113-116.

114. Федоровский В.Г., Безволев С.Г., Дунаева О.М. Методика расчета фундаментных плит на нелинейно-деформируемом во времени основании // Нелинейная механика грунтов: Тр. IV Рос. конф. -т. 1. - С.-Петербург, 1993.

115. Филоненко-Бородич М.М. Простейшая модель упругого основания, способная распределять нагрузку: Тр. МЭМИИТ, 1945. Вып.53.

116. Флорин В.А. Основы механики грунтов. Т. 1. М.: Госстройиздат, 1959.169 .Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. 4.1,2. М.: Машиностроение, 1974. 840 с.

117. Хеммонд Р. Аварии зданий и сооружений. М.: Госстройиздат, 1961. 243 с.

118. Холл А. Опыт методологии для системотехники. М.: Советское радио, 1975. 436 с.

119. Цытович H.A. Механика грунтов. Изд. 4-е. М.: Стройиздат, 1963.486 с.

120. Чайка В.П. Проблема нормирования конструкционной диаграммы сжатия бетона. // Исследование прочности и деформаций бетона и железобетонных конструкций для транспортного строительства. М.: ЦНИИС, 1990. С. 57-78.

121. Черкасов И.И., Михеев В.В. и др. Влияние силы тяжести на механические свойства грунтов // Основания, фундаменты и механика грунтов, 1970. №1.

122. Чигарев A.B., Кравчук A.C., Смалюк А.Ф. ANSYS для инженеров. Справочное пособие. М.: Машиностроение. 2004. 512 с.

123.Чухлатый М.С. Численное исследование НДС системы «здание-фундамент-грунт». Диссертация кандидата технических наук. Тюмень, 2004. 181 с.

124. Шашкин KT. Расчет напряженно-деформированного состояния основания фундаментов и здания с учетом их взаимодействия.

125. Шашкин К.Г. Методика построения пространственной картины залегания слоев грунта по данным геологических изысканий. N5, 2002.

126. Швец В.Б., Тарасов Б.Л., Швец Н.С. Надежность оснований и фундаментов. М.: Стройиздат, 1980. с. 185 .

127. Шевляков Ю.А. Матричные алгоритмы в теории упругости неоднородных сред. Киев: Выщашк., 1977. 215 с.

128. Шевляков Ю.А., Наумов Ю.А., Чистяк В.И. К расчету неоднородных оснований // Прикладная механика, 1968 - Т.4. №.9. С.66-73.

129. Шевляков Ю.А., Наумов Ю.А., Чистяк В.И. К решению основных задач теории упругости для слоя с произвольной неоднородностью по толщине // Прикладная механика, 1970. Т.6. №.7. С.25-31.

130. ANSYS Basic Analysis Procedures Guide. ANSYS Release 5.6. ANSYS Inc., 1998.

131. Brown S.B., Kim K.H., AnandL. An internal variable constitutive model for hotworking of metals // International Journal of Plasticity, 1989. Vol. 5. P. 95130.

132. Christensen R. M., Lo К. H. Solutions for effective shear properties in three phase sphere and cylinder models.-J. Mesh. And Phys. Solids, 1979, v. 27, No. 4.

133. ENV 1991-1. Eurocode 1: Basic of Design and Actions of Structures. Part 1: Basic of Design. CEN, 1994

134. Golechki J.J., Knops R.J. Introduction to a linear elasto- statics with variable Poisson's ratio // Acad. Gorn-Hutn. W Krakowie, 1960. Vol. 30. P.81-92.

135. Hashin Z. Viscoelastic fiber reinforced materials.-AIAA Journal, 1966, v. 4, p. 1411. [Имеется перевод: Ракетная техника и космонавтика, 1966, № 8, с. 125-134.]

136. Hill R. Theory of mechanical properties of fiber-strengthened materials I. Elastic behavior.- J. Mech. And Phys. Solids, 1964, v. 12, p. 199.

137. Irons B.M. The superpatch theorem and other proposition relating to the patch

tests// Proceedings of the 5th Canadian Congress of Applied Mechanics, Frederction, 1975. P.651-652.

138. Muravskii G. Green functions for a compressible linearly non-homogeneous half-space // Archive of Applied Mechanics, 1997. Vol. 67. P.521-534.

139. Nicolaevsky V.N., Kuznetsov A.S., Bellendir E.N. Mathematical dilatancy theory and conditions at strong discontinuities// Intern. J.Eng.Sci., 1991. Vol.29. №11. P.1375-1389.

140. Olszak W. (ed) Non-Homogeneity in Elasticity and Plasticity // Proc. IUTAM Symp., Warsaw, September 2-9 1958. London: Pergamon Press, 1959. 528p.

141. Page A. W. A non-linear analysis of the composite action of masonry walls on beams. Proc. Inst. Civ. Eng., 1979. Vol. 67. March. P. 93-110.

142. PLAXIS-Finite Element Code for Solid and Rock Analyses. Ver.7. General Information and Tutorial Manual. Rotterdam: Balkema, 1998.

143. Schweizerhof, K. K, Wriggers, P. Consistent Linearization for Path Following Methods in Nonlinear FE Analysis // Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Vol. 59. P.261-279 (1986).

144. Selvadurai A.P.S. The settlement of a rigid circular foundation resting on a halfspace exhibiting a near surface elastic non-homogeneity // Intern J. Num. Anal. Method Geomech., 1996. Vol.20. P.251-364.

145. Willam K.J., Warnke E.D. Constitutive Model for the Triaxial Behavior of Concrete // Proceedings, International Association for Bridge and Structural Engineering. Vol.19. ISMES. Bergamo, Italy. P.174 (1975).

146. Williams I., Hiecks M.A. Finite-Elemente-Prognose fur einschragbelastetes Fundament // Geotechnik, 1992. Bd. 15. № 2. P.66-72.

ПермПромПроект

ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

ЗАО «Пермпромпроект» 614000, г.Пермь, ул.Монастырская,14 телефон: [phone] факс: [phone] e-mail: [e-mail]

ПЛ

п

р/счет 40702810449090110872 в Западно-Уральском банке СБ РФ г.Пермь Ленинское отделение №22

ИНН 5902130470 КПП 590201001

к/с 30101810900000000603 БИК 045773603

www.proiect-center.ru

АКТ

ктор ЗАО «Пермпромпроект» у В.В. Коркодинов

>у[3м q 2013 г.

УТВЕРЖДАЮ

о внедрении результатов кандидатской диссертационной работы Гусева Георгия Николаевича

Настоящий акт составлен о том, что основные результаты диссертационной работы на тему «Моделирование механического поведения систем «плитно-свайный фундамент -грунтовое основание», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.18 - «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ», использованы в процессе проектирования многофункционального жилого комплекса «Солнечный город», расположенного в квартале, ограниченном ул. 1-ая Красноармейская, ул. Н. Островкого, ул. Белинского, ул. М. Горького в Свердловском районе г. Перми.

Результаты диссертационного исследования Г.Н. Гусева использованы при разработке проекта в виде методик расчета и моделирования механического поведения плитно-свайных фундаментов комплекса, а также в виде рекомендаций по принятию рациональных проектных решений.

Использование указанных результатов диссертационной работы Г.Н. Гусева позволяет существенно повысить качество проектирования, а также сократить время на разработку конструктивных решений по объекту строительства.

Главный специалист /Доронина С.М./

конструкторского отдела №2

ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ РЕКОНСТРУКЦИИ И СТРОИТЕЛЬСТВА

ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

ЗАО Институт «ПИРС» 614000, г.Пермь, ул.Монастырская, 14 телефон: [phone] факс: [phone] e-mail: [e-mail]

й

ИНН 5902823587 КПП 590201001

www.proiect-center.ru

ПИРС

р/счет 40702810604000000492 в ФКБ «СДМ-Банк» (ОАО) г. Пермь к/с 30101810100000000830 БИК 045744830

%> JLH^Y/zq^ 2013 Г.

>р ЗАО Институт «ПИРС»

ш-ссс Б.Н.Пименов

*-—--

УТВЕРЖДАЮ

г.

АКТ

о внедрении результатов кандидатской диссертационной работы Гусева Георгия Николаевича

Настоящий акт составлен о том, что основные результаты диссертационной работы на тему «Моделирование механического поведения систем «плитно-свайный фундамент -грунтовое основание», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.18 - «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ», использованы в процессе проектирования блока «В» торгово-развлекательного комплекса «Семья» в Свердловском районе г. Перми.

Результаты диссертационного исследования Г.Н. Гусева использованы при разработке проекта в виде методик расчета и моделирования механического поведения плитно-свайных фундаментов комплекса, а также в виде рекомендаций по принятию рациональных проектных решений в сложных инженерно-геологических условиях.

Использование указанных результатов диссертационной работы Г.Н. Гусева позволяет существенно повысить качество проектирования, а также сократить время на разработку конструктивных решений по объекту строительства.

Главный специалист конструкторского отдела №1

/Плотников Д.А./