Введение
1. Обзор и анализ современного состояния экспериментальных и теоретических исследований работы сборных фундаментов и грунтового основания 20
1.1. Обзор экспериментальных исследований работы грунтового основания и сборных фундаментов 20
1.1.1. Экспериментальные исследования работы основания ленточных фундаментов 20
1.1.2. Обзор экспериментальных исследований работы подпорных стен 24
1.1.3. Экспериментальные исследования работы основания плитных фундаментов 26
1.2. Современное состояние методов расчета протяженных в плане фундаментов 29
1.2.1. Расчет оснований сборных ленточных фундаментов 29
1.2.2. Существующие методы расчета устойчивости подпорных стен 37
1.2.3. Современное состояние методов расчета плитных фундаментов каркасных зданий 43
1.2. Особенности существующих конструктивных решений сборных плитных и протяженных в плане фундаментов 45
1.3.1. Конструктивные решения протяженных фундаментов 45
1.3.2. Сборные конструкции подпорных сооружений 47
1.3.3. Особенности существующих конструктивных решений сборных плитных фундаментов каркасных зданий 50
1.4. Выводы 54
2. Методика проведения экспериментальных исследований и описание испытательной аппаратуры 56
2.1. Испытательная установка и аппаратура для экспериментальных исследований 56
2.2. Разработка устройства сопряжения дистанционных преобразователей и СИИТ-3 60
2.3. Программа обработки результатов опытов на ЭВМ 62
2.4. Методика проведения опытов и метрологическое обоснование измерений 63
2.5. Выводы по главе 65
3. Экспериментальные исследования работы сплошных сборных плитных фундаментов из структурных элементов на грунтовом основании 66
3.1. Задачи исследований. Конструктивные решения моделей фундаментов, особенности подготовки основания и проведения опытов 66
3.2. Особенности работы основания и перераспределения контактных напряжений под гипсовыми моделями 71
3.3. Роль стыка элементов и их армирования на развитие трещин и характер излома гипсовых моделей 74
3.4. Развитие деформаций и характер трещинообразования и разрушения железобетонных моделей 80
3.5. Несущая способность и осадки сплошных сборных плитных фундаментов из структурных элементов 85
3.6. Методика расчета сборной фундаментной плиты из структурных элементов с применением программного комплекса StructureCAD 92
3.6.1. Влияние сложности расчетной схемы на результаты расчета 93
3.6.2. Совершенствование расчетной схемы сборной фундаментной плиты 95
3.7. Особенности конструирования сборных фундаментных плит 99
3.8. Выводы по главе 102
4. Экспериментальное моделирование напряженно-деформированного состояния песчаного основания ленточного фундамента со сложной геометрией подошвы 105
4.1. Характеристика моделей сборных ленточных фундаментов 105
4.2. Результаты экспериментальных исследований работы моделей ленточных фундаментов с геометрически изменяемой формой подошвы 108
4.2.1. Изучение деформаций основания модели фундамента в процессе нагружения ПО
4.2.2. Изучение особенностей напряженно-деформированного состояния основания модели ленточного фундамента с геометрически изменяемой формой подошвы 113
4.3. Изучение работы основания моделей ленточного фундамента сосложным очертанием краевой зоны 120
4.3.1. Изучение деформации основания моделей фундаментов в процессе нагружения 120
4.3.2. Изучение НДС основания вдоль вертикальной оси модели ленточного фундамента 124
4.3.3. Особенности формирования линий скольжения под моделью ленточного фундамента с геометрически изменяемой формой подошвы 128
4.4. Результаты экспериментальных исследований работы моделей ленточного фундамента с ломаным очертанием краевой зоны 131
4.4.1. Особенности изготовления железобетонных моделей 131
4.4.2. Экспериментальные исследования работы песчаного основания и железобетонных моделей с ломаным очертанием краевой зоны 132
4.4.3. Анализ результатов опытов с железобетонными моделями с ломаным очертанием краевой зоны 136
4.4.4. Изучение напряженно-деформированного состояния основания под железобетонными моделями с ломаным очертанием краевой зоны 138
4.5. Эффективность применения ленточного фундамента с геометрически изменяемой формой подошвы 148
4.6. Выводы по четвертой главе 150
5. Экспериментально теоретическое исследование подпорных стен из сборных элементов 153
5.1.Теоретическое решение задачи о предельном состоянии устойчивости подпорных стен 153
5.1.1. Общие положения об определении верхних и нижних оценок несущей способности основания 153
5.1.2. Нахождение верхней оценки предельного давления на гладкую подпорную стенку 155
5.1.3. Нахождение нижней оценки предельного давления на гладкую подпорную стенку 162
5.1.4. Определение верхней оценки несущей способности основания шероховатой подпорной стенки 165
5.1.5. Определение нижней оценки несущей способности основания шероховатой подпорной стенки 168
5.2. Примеры проектирования подпорных стен 170
5.2.1. Расчет устойчивости подпорной стены на территории общежития № 4 ЮРГТУ (НПИ) 170
5.2.2. Расчет устойчивости подпорной стены общежития № 4 ЮРГТУ (НПИ) методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения 173
5.3. Экспериментальные исследования работы краевой зоны протяженных в плане фундаментов 177
5.3.1. Испытание протяженных фундаментов, состоящих их жестких квадратных штампов 177
5.3.2. Испытание моделей фундаментов с ломаным очертанием опорной плиты 183
5.3.3. Анализ проведенных экспериментов с моделями ленточных фундаментов с ломаным очертанием опорной плиты 186
5.4. Методы расчета и проектирование протяженных фундаментов 187
5.4.1. Оценка зависимости несущей способности при изменении формы фундамента 187
5.4.2. Численное моделирование конструкции опорной плиты с ломанным очертанием краевой зоны в ПК PLAXIS 190
5.4.3. Конструирование ленточных фундаментов с ломаным очертанием опорной плиты 191
5.5. Выводы по пятой глааве 192
6. Исследование совместной работы сборных фундаментов под отдельные колонны и песчаного основания 194
6.1. Особенности экспериментальных исследований 194
6.2. Фундамент с разрезкой опорной плиты на два элемента. Опыты первой серии 196
6.2.1. Характеристика моделей и особенности проведения первой серии опытов 196
6.2.2. Распределение контактных напряжений по подошве фундамента с ростом нагрузки в первой серии опытов 199
6.2.3. Деформации основания и осадки моделей фундаментов 205
6.2.4. Характерные особенности деформирования, трещинообразования и разрушения железобетонного плитного фундамента под отдельную колонну в первой серии опытов 207
6.3. Столбчатый фундамент с подкладной и опорной плитой. Опыты второй серии 219
6.3.1. Характеристика моделей и особенности проведения первой серии опытов 219
6.3.2. Распределение контактных напряжений по подошве фундамента с ростом нагрузки во второй серии опытов 223
6.3.3. Анализ деформации песчаного основания железобетонных моделей фундаментов 227
6.3.4. Характерные особенности деформации, трещинообразования и разрушения моделей железобетонных фундаментов 232
6.4. Модели фундамента с разрезкой опорной плиты на три элемента. Опыты третьей серии 235
6.5. Основные положения и принципы подхода к расчету гибкого железобетонного фундамента 238
6.6. Комплекс программ проектирования фундаментов каркасных зданий 240
6.7. Оптимизация параметров фундаментов под колонны каркасных зданий при вариантном проектировании на персональном компьютере 246
6.8. Методика пластического расчета отдельного сборного составного плитного фундамента под колонну методом предельного равновесия 252
6.9. Выводы по шестой главе 262
Заключение 265
Список использованной литературы 270
Приложения 304
