Введение
ГЛАВА 1. Обзор современных методов расчета механической безопасности строительных конструкций зданий и сооружений при чрезвычайных ситуациях и запроектных воздействиях 16
1.1. Анализ нормативной документации по проблеме безопасности зданий и сооружений на подработанной территории 16
1.2. Анализ существующих моделей расчета здания совместно с фундаментом и основанием 18
1.3. Техногенные условия, влияющие на возникновение деформации земной поверхности 19
1.4. Статистические методы и адаптивные модели краткосрочного прогнозирования 22
1.5. Современное состояние проблемы прогнозирования параметров геомеханического процесса при подработке грунтового массива 24
1.6. Выбор базового программного комплекса 27
1.7. Общие выводы по главе 27
ГЛАВА 2. Основные подходы к моделированию системы «здание фундамент-грунт» 29
2.1. Математическая постановка линейно-упругой задачи деформирования конструкций 29
2.2. Математическая постановка задачи нелинейного деформирования грунта 36
2.3. Особенности численной реализации задачи деформирования здания с учетом трещинообразования 38
2.4. Общие выводы по главе 41
ГЛАВА 3. Численное моделирование воздействия деформаций земной поверхности на типовые панельные здания 43
3.1. Применяемые средства моделирования 43
3.2. Воздействие деформаций земной поверхности на объекты типовой застройки (панельные здания) 44
3.3. Аппроксимация профиля зоны техногенных оседаний 45
3.4. Моделирование стыка наружных стеновых панелей 49
3.5. Моделирование типовой секции панельного здания 52
3.6. Моделирование процесса деформирования панельного здания, находящегося в мульде сдвижения 60
3.7. Общие выводы по главе 64
ГЛАВА 4. Методы прогноза деформирования грунтового массива в зоне подработанной территории 67
4.1. Адаптивные методы и модели прогнозирования временных рядов 67
4.2. Прогнозирование величины оседания грунтового массива с использованием адаптивных моделей Хольта и Брауна 72
4.3. Моделирование деформирования земной поверхности при наличии выработок с учетом накопления пластической деформации 82
4.4. Общие выводы по главе 90
ГЛАВА 5. Моделирование воздействия деформаций земной поверхности на типовое панельное и общественное кирпичное здания 91
5.1. Анализ НДС типового панельного здания в зависимости от его расположения в мульде сдвижения 91
5.2. Верификация результатов численного моделирования 96
5.3. Моделирования общественного кирпичного здания в зоне активных оседаний 101
5.4. Численное моделирование обвязочного пояса 118
5.5. Граничные условия для комплексной модели фундамента здания и грунтового основания 122
5.6. Линейный расчет комплексной модели фундамента здания и грунтового основания по результатам прогноза реальной горно-геологической ситуации 123
5.7. Линейный расчет комплексной модели здание - фундамент - грунтовое основание с учётом устройства обвязочного пояса 124
5.8. Линейный расчет комплексной модели здание - фундамент - грунтовое основание с учётом усиления грунтового основания при помощи грунтоцементных колонн 126
5.9. Линейный расчет комплексной модели здание - фундамент - грунтовое основание с учётом комбинированного усиления при помощи обвязочного пояса и грунтоцементных колонн 128
5.10. Сравнительный анализ результатов линейных расчётов 130
5.11. Нелинейный расчёт комплексной модели фундамента здания и грунтового основания по результатам прогноза реальной горно-геологической ситуации 130
5.12. Нелинейный расчет комплексной модели здание - фундамент -грунтовое основание с учётом устройства обвязочного пояса 132
5.13. Нелинейный расчет комплексной модели здание - фундамент -грунтовое основание с учётом усиления грунтового основания при помощи грунтоцементных колонн 135
5.14. Нелинейный расчет комплексной модели здание - фундамент -грунтовое основание с учётом комбинированного усиления при помощи обвязочного пояса и грунтоцементных колонн 137
5.15. Сравнительный анализ результатов нелинейных расчётов
5.16. Сравнительный анализ результатов линейных и нелинейных расчётов 140
5.17. Общие выводы по главе 147
Заключение 148
Библиографический список
