Пример расчета основания

[Valery-Moscow]

добрый день,

--------------------------------------------
ОПИСАНИЕ ЗАДАЧИ:
Здравствуйте, уважаемые проектировщики и конструкторы!
Помогите проверить спроектированный фундамент под "Башню связи, высотой 42 м" - на прочность, отрыв, сдвиг и т.д.
Конструирование фундамента и характеристики грунтов (у нас грунт ИГЭ2) прилагаются.
Большое спасибо за отзывчивость!
--------------------------------------------
решил модельную - 2-х мерную задачу - более подробно см. прилагаемый файл

*** "картинки" даны на момент времени нагружения\решения, когда основание было уже на "пределе" несущей способности.

Вывод:
Потеря устойчивости основания наступает примерно при 20% расчетной нагрузки, т.е. при постоянном вертикальном усилии N = 29 тонн и при сл. значениях:
М = 189 тм
Q = 5.12 тонн

В заключении необходимо отметить следующее:
1.   для моделирования глин и суглинков - необходимо использовать более "правильные" модели - Cap-модели, в частности Cam-Clay.
*** очень желательно эти модели калибровать. - т.е "подстраивать" под верификационные эксперименты для конкретных грунтов и конкретного нагружения.
*** В данном расчете использовалась модель Мора-Кулона - более подробно о характеристиках этой модели см. прилагаемый документ.

2.   Случай - когда момент и поперечная сила направлены перпендикулярно боковой грани фундамента - рассматривать как расчетный - нельзя.
Более "опасным" случаем нагружения является приложение момента и поперечной силы - под углом 10-30 градусов.
"Опасный" угол вычисляется в зависимости от: свойств грунта, толщины слоев, величины момента и величины поперечной силы.

3.   Грунтовые воды по ТЗ расположены на уровне 2,5 метра - т.е. УГВ находится в области активной деформации,
поэтому считаю что необходимо провести серию расчетов воздействия "динамических" нагрузок - М,Q , с учетом водонасыщенности грунтов.
*** время воздействия М,Q на фундамент от 5 до 25 секунд.
Данные расчеты позволят выяснить влияние порового давления на несущую способность основания.
Отдельный вопрос - это воздействие гармонической или полигармонической нагрузки на водонасыщенные грунты - вопрос о разжижении грунтов - в данной задаче может быть актуальным, так как ветровая нагрузка - является длительной, полигармонической.
Целесообразно так же рассмотреть влияние изменения уровня грунтовых вод на несущую способность основания.

4. С целью получения более достоверных результатов, целесообразно использовать "отсечение" возможности восприятия растягивающих напряжений - технология : "tension cutoff" модель Rankine.

[Valery-Moscow]

это сам отчет по выполненным расчетам - см. прилагаемый файл

[Valery-Moscow]

Решение задачи о статическом нагружении,
с использованием явного ("динамического") решателя.

Модель грунта :
- поверхность текучести Drucker-Prager.
- закон пластичности неассоциированный.
- поверхность пластичности - гиперболического типа.



·       Так как в исходной информации - экспериментальных данных для грунтов по этой модели нет,  в публикациях иностранных инженеров нашел экспериментальные данные для "похожих" грунтов.

Данный расчет является "демонстрационным", демонстрирующий возможность решения статических задач геомеханики с помощью "динамического" явного решателя.

===================================================


Вывод  и замечания:
1.    Согласно результатам расчетов, потеря несущей способности фундамента наступает примерно при 50% от момента и горизонтальной силы.

2.    Применение явного решателя для решения этого класса задач геомеханики является более "привлекательным" по сл. причинам:
- хороший к-т распараллеливания процессоров (почти 90%) при использовании явного решателя, в отличие от "явного" решателя - где используется несимметричный решатель, который не позволяет эффективно использовать многопроцессорные компьютеры (обычно не более 35%) - как следствие - время решения задачи сокращается в десятки раз;
- значительно меньший расход оперативной памяти, по сравнению с требуемым объемом оперативной памяти при использовании "неявного" решателя.

3.    При применении явного решателя - значительно более эффективно используется аппарат "адаптивных сеток" и Эйлеро-Лагранжевы сетки.

4.    При применении явного решателя "диапазон" возможно решения задач в более широком диапазоне деформаций.

 
http://xn--80acmmcjdjkaga7e.xn--p1ai/4c5jzoy89du1.html

[Valery-Moscow]

Решение задачи с использованием модели грунта Cam-Clay
==============================================

        Согласно результатам расчетов, потеря несущей способности фундамента наступает примерно при 50% от момента и горизонтальной силы.
   Результаты расчета с использованием модели Cam-Clay хорошо совпадают с результатами расчета с использованием модели Drucker-Prager - как в качественном, так и в количественном смыслах.
   *** следует помнить, что "константы" для обеих моделей принимались на основании экспериментов по аналогичным грунтам, опубликованных в иностранной литературе.
   В то же время, эти результаты значительно отличаются количественно и качественно от результатов с расчета с использованием модели Morh-Coulomb.
   Ниже приведены данные тензора напряжений - для сравнения результатов расчетов с использованием двух моделей: Morh-Coulomb и Cam-Clay.
   И хотя детальный анализ полученных результатов пока еще не проводился, можно предположить - что результаты расчетов с использованием моделей Cam-Clay и Drucker-Prager более "физичны".

http://файлообменник.рф/go9mn798fno7.html

[ocelot145]

Добрый день. нужна помощь с аналогичными расчетами, только в качестве фундаменте будет использоваться свайно-винтовой фундамент http://rosvints.ru/ . Нужно сделать верные расчеты для составления плана работ по строительству дома.. Буду рад любой помощи. Сам я не смог рассчитать несколько коэфициентов, все таки фундамент нестандартный и интересный

[sam666]

Здравствуйте, я думаю в таком вопросе не помешало бы обратиться к специалистам и заказать проведение геологических изысканий, где дадут экспертное заключение, тем более вопрос стоит того.