Слободян А.Д. Вероятностный расчет свайных фундаментов на основе результатов статического зондирования грунтов

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук : 05.23.02 — Основания и фундаменты. — Новосибирский ордена Трудового Красного Знамени Институт инженеров железнодорожного транспорта. — Новосибирск, 1985. — 223 с. : ил. Научный руководитель: к.тех.н., доцент Соловьев Ю.И. Основной целью работы является разработка метода вероятностного расчета и оценки надежности свайных фундаментов с учетом грунтовых условий строительной площадки на основе результатов инженерно-геологических изысканий, выполняемых существующим оборудованием. Научная новизна. Для исследования стохастической неоднородности оснований свайных фундаментов предложено использовать реализации случайных функций сопротивления грунта зондированию с последующим переходом к реализациям случайных функций коэффициента постели и случайных величин несущей способности сваи. Для выполнения вероятностного расчета методом Монте-Карло разработан метод детерминированного расчета свайных фундаментов на произвольную комбинацию нагрузок при произвольном по глубине и изменяющемся в процессе нагружения фундамента коэффициенте постели грунта. Решена задача о взаимодействии сваи со стохастическим основанием при широком диапазоне изменения вероятностных характеристик основания. Установлена зависимость, позволяющая осуществить переход от сопротивления грунта проникновению конуса зонда к коэффициенту постели грунта при различных значениях смещения сваи в уровне поверхности основания. Разработан метод вероятностного расчета свайного фундамента на основе результатов статического зондирования грунтов с учетом погрешностей оценок и корреляционного характера зависимостей между показателями зондирования и характеристиками стохастического основания. Пределы применимости. Разработанные методики могут быть использованы для анализа стохастической неоднородности оснований, сложенных наскальными грунтами (за исключением крупнообломочных грунтов и плотник песков), при относительно спокойном залегании слоев грунта по глубине,а также (с учетом полученных корреляционных зависимостей) для вероятностного расчета свайных фундаментов в глинистых грунтах от твердой до текучепластичной консистенции при условиях наличия у фундамента хотя бы одной вертикальной плоскости симметрии и действия нагрузок в плоскостях симметрии фундамента. Введение
Современное состояние вопроса вероятностного расчета взаимодействующих с грунтом конструкций
Детерминированные расчетные схемы свай и свайных фундаментов
Стохастические задачи механик! грунтов и методы их решения
Статистические исследования нагрузок, параметров конструкций и грунтов оснований
Выводы по первой главе и задачи исследований
Анализ стохастической неоднородности оснований свайных фундаментов
Основные предпосылки анализа исходной статистической информации о свойствах грунтового основания
Оценка математического ожидания и дисперсии случайной функции сопротивления грунта зондированию
Оценка корреляционной функции, спектральной плотности и плотности распределения стационарной случайной функции
Результаты исследований статистической изменчивости грунтов некоторых строительных площадок
Выводы по второй главе
Расчет свайного фундамента методом конечных элементов
Основные положения и общая идея расчета свайных фундаментов методом конечных элементов
Матрицы жесткости типовых конечных элементов
Система разрешающих уравнений НКЭ и вычисление внутренних усилий в элементах
Анализ точности определения напряженно-деформированного состояния свайных фундаментов методом конечных элементов
Учет ограниченности нагрузки на сваю и нелинейности деформирования окружающего сваи грунта
Выводы по третьей главе
Анализ влияния параметров стохастической модели на изменчивость напряженно-деформированного состояния свайного фундамента
Стохастическая модель свайного фундамента
Исходная информация для анализа факторов» влияющих на работу свай в стохастических основаниях
Моделирование реализаций случайных параметров на ЭВМ
Нормально и логарифмически нормально распределенный случайные величины
Нормально распределенный случайный вектор
Стационарная нормальная случайная функция
Стационарная логарифмически нормально распределенная случайная функция
Оценка точности вычисляемых случайных параметров
Результаты решения задачи о взаимодействии сваи со стохастическим основанием
Выводы по четвертой главе
Вероятностный расчет свайных фундаментов с учетом грунтовых условий строительной площадки
Использование результатов статического зондирования грунтов для вероятностного расчета свайных фундаментов
Учет погрешностей оценок при моделировании случайных параметров грунтового основания
Вычисление вероятностей при решении стохастических задач механики грунтов методом Монте-Карло
Оценка надежности свайных фундаментов на просадочных грунтах
Выводы по пятой главе
Заключение
Список литературы