Methods of calculating the belt foundation on the elastic ground base of winkler type

Abstract

Ленточные фундаменты на упругом грунтовом основании и на упругом основании винклеровского типа получили применение при строительстве зданий и сооружений из наиболее распространенных видов фундаментов мелкого заложения. В статье приведены результаты исследований, связанные с анализом особенностей формирования конструктивных решений ленточных фундаментов. Было установлено, что различные аспекты, связанные с разработкой многофакторных математических моделей, определяющих расчетные параметры и современные нормативные требования, обеспечивают условия непревышения предельных состояний конструкций и грунтового основания. Что улучшают показатели функционального качества ленточных фундаментов. На основании результатов исследования была выявлена необходимость изучения возможностей применения ленточных фундаментов (балок на упругом основании), и рассмотрены основные положения модели грунтового основания винклеровского типа (с одним, двумя и тремя коэффициентами постели). Составлен алгоритм определения начальных параметров и численного решения краевых задач. Показана перспективность модели фундамента мелкого заложения с переменным поперечным сечением или балки конечной длины с переменной жесткостью, которая принята в качестве одного из вариантов модификации типового конструктивного решения ленточного фундамента. Научная новизна в том, что после проведенных экспериментальных (лабораторных и полевых) исследований выявляется главный недостаток модели Винклера. Это выявлено при условии (с одним коэффициентом постели), как объективная неадекватность отображения реального состояния, с которым взаимодействуют конструкции ленточного фундамента и подстилающего грунтового основания. Для исправления недостатков модели было разработано некоторое количество ее модификаций ― с двумя или тремя коэффициентами постели. Теоретическая значимость работы заключается в том, что расчеты ленточных фундаментов разработаны и ориентированы на применение моделей с использованием основных параметров влияния и математического аппарата, позволяющего сводить результаты исследований к виду, пригодному для инженерной практики (например, таблиц и коэффициентов). Практическая значимость работы заключается в том, что результаты могут использоваться для решения различных классов задач механики, включая задачи, связанные с определением параметров напряженно-деформированного состояния балок на упругом основании. Авторы уверены, что исследования связанные с моделью Винклера не потеряли своей актуальности в современном строительстве, где предлагаются различные виды фундаментов.