Расчет вязкоупругого водонасыщенного глинистого основания при действии полосовой нагрузки
https://doi.org/10.31660/2782-232X-2025-2-50-63
EDN: hrflzd
Аннотация
Проектирование зданий и сооружений на слабых водонасыщенных глинистых основаниях сопряжено с необходимостью расчета напряженно-деформированного состояния грунтов во времени в связи с процессами консолидации. Для таких грунтов характерно свойство ползучести, соответственно, одним из перспективных подходов к моделированию основания является представление его с позиций вязкоупругости. В результате численного анализа определен параметр для решения трансцендентного уравнения немонотонной функции, описывающей вязкоупругие механические свойства водонасыщенного суглинка. Проведено сопоставление экспериментальных данных поровых давлений с данными, полученными из решения функции времени (максимальное расхождение составляет 4.44 %). Получена механическая характеристика (универсальный параметр кинематической модели грунта), которую в дальнейшем можно использовать для полного расчета напряженно-деформированного состояния вязкоупругого водонасыщенного основания. Предложенный подход, несомненно, имеет практическое значение при проектировании и строительстве инженерных объектов.
Об авторах
Т. В. Крижанивская
Тюменский индустриальный университет
Россия
Россия
Крижанивская Татьяна Валерьевна, канд. техн. наук, доцент кафедры строительных конструкций,
ул. Володарского, 38, Тюмень, 625000.
В. В. Воронцов
Тюменский индустриальный университет
Россия
Россия
Воронцов Вячеслав Викторович, канд. техн. наук, доцент кафедры строительных конструкций,
ул. Володарского, 38, Тюмень, 625000.
Б. А. Тайех
Исламский университет Газы
Палестина
Палестина
Тайех Бассам А., PhD, профессор,
ул. Гамаля Абдель Насера, Газа.
Список литературы
1. Тер-Мартиросян З. Г. Прогноз механических процессов в массивах многофазных грунтов. Москва: Недра; 1986. 292 с.
2. Тер-Мартиросян З. Г., Тер-Мартиросян А. З., Лузин И. Н. Напряженно-деформированное состояние конечной прямоугольной области под действием равномерно распределенной полосовой нагрузки. Основания, фундаменты и механика грунтов. 2018;(2):6–13. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35417650.
3. Тер-Мартиросян З. Г., Филиппов К. А. Решение задачи осадки сваи под действием вертикальной статической нагрузки с учетом пластических свойств грунтов основания. Вестник МГСУ. 2022;17(7):871–881. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2022.7.871-881
4. Абелев М. Ю., Аверин И. В., Коптева О. В. Сравнение результатов полевых и лабораторных исследований характеристик деформируемости глинистых грунтов. Промышленное и гражданское строительство. 2019;(6):40–45. https://doi.org/10.33622/0869-7019.2019.06.40-45
5. Абелев М. Ю., Аверин И. В., Абелев К. М., Чунюк Д. Ю., Алмазов А. А. Строительство на слабых водонасыщенных глинистых грунтах. Москва: Издательство АСВ; 2023. 170 с. ISBN 978-5-4323-0483-4. URL: https:// www.elibrary.ru/item.asp?id=54107159.
6. Жусупбеков А. Ж., Улицкий В. М., Дьяконов И. П., Николаева М. В. Получение физико-механических характеристик лимногляциальных отложений Санкт-Петербурга для математической модели грунта. Вестник гражданских инженеров. 2023;(2):44–55. https://doi.org/10.23968/1999-5571-2023-20-2-44-55
7. Шашкин А. Г., Шашкин К. Г., Васенин В. А. О предсказательной способности моделей механики грунтов. В сб.: Сергеевские чтения. Фундаментальные и прикладные вопросы современного грунтоведения: Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии, Санкт-Петербург, 31 марта – 01 апреля 2022 года. Москва: Геоинфо; 2022. С. 326–332. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=48425502.
8. Востриков К. В., Смолин Ю. П., Клименок А. В. К методике разделения фильтрационной консолидации и ползучести скелета водонасыщенных грунтов. Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2018;(3):70–76. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=43112611.
9. Воронцов В. В., Набоков А. В., Овчинников В. П., Твердохлеб С. А. Результаты компрессионного сжатия слабых водонасыщенных глинистых макрообразцов с применением «грунтового замка». Научно-технический вестник Поволжья. 2015;(1):60–65. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23136613.
10. Твердохлеб С. А., Воронцов В. В. Результаты лабораторного исследования консолидации слабого водонасыщенного глинистого макрообразца удаленного от дневной поверхности. В сб.: Актуальные проблемы архитектуры, строительства, экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири: Сборник материалов международной научно-практической конференции: в 2 томах. Том 1. Тюмень, 23 апреля 2015 года. Тюмень: Тюменский государственный архитектурно-строительный университет; 2015. С. 64–72.
11. Maltseva T., Nabokov A., Vatin N. Consolidation of water-saturated viscoelastic subgrade. Magazine of Civil Engineering. 2024;(1):12502. https://doi.org/10.34910/MCE.125.2
12. Демин В. А. Экспериментальное и теоретическое исследование напряженно-деформированного состояния двухфазной вязкоупругой среды: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Санкт-Петербург; 2005. 30 с. URL: https://viewer.rsl.ru/ru/rsl01002930116?page=1&rotate=0&theme=white.
13. Мальцева Т. В., Краев А. Н., Жайсамбаев Е. А. Моделирование механических процессов в грунтовом основании с учетом вязкоупругих свойств грунта. В сб.: XIII Всероссийский съезд по теоретической и прикладной механике: сборник тезисов докладов: в 4 т. Том 3. Министерство науки и высшего образования РФ; Российская академия наук; Российский национальный комитет по теоретической и прикладной механике; Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Санкт-Петербург, 21–25 августа 2023 года. Санкт-Петербург: Политех-Пресс; 2023. С. 137–141.
14. Крижанивская Т. В., Бай В. Ф., Мальцева Т. В., Коркишко А. Н. Расчет водонасыщенных грунтовых оснований. Тюмень: Тюменский индустриальный университет; 2020. 141 с. ISBN 978-5-9961-2344-5.
15. Зарецкий Ю. К. Теория консолидации грунтов. Москва: Наука; 1967. 268 с.
16. Парамонов В. Н. Метод конечных элементов при решении нелинейных задач геотехники. СанктПетербург: ГК «Геореконструкция»; 2012. 264 с. ISBN: 978-5-9902005-4-8. URL: http://georeconstruction.ru/books/paramonov.pdf.
17. Тер-Мартиросян З. Г., Тер-Мартиросян А. З., Ермошина Л. Ю. Осадка и длительная несущая способность сваи с учетом реологических свойств грунтов. Construction and Geotechnics. 2022;13(1):5–15. https://doi.org/10.15593/2224-9826/2022.1.01
18. Тер-Мартиросян З. Г., Тер-Мартиросян А. З., Дам Х. Х. Взаимодействие баретты c многослойным окружающим и подстилающими грунтами c учетом упругих и упруго-вязкопластических свойств. Вестник МГСУ. 2022;17(9):1135–1144. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2022.9.1135-1144
19. Тер-Мартиросян З. Г., Тер-Мартиросян А. З., Сидоров В. В., Алмакаева А. С. Определение упруговязкопластических параметров грунтов по результатам испытаний на крутильный срез. Промышленное и гражданское строительство. 2022;(10):45–55. https://doi.org/10.33622/0869-7019.2022.10.45-55
20. Jia-Cai Liu, Guo-Hui Lei, Xu-Dong Wang. One-dimensional consolidation of visco-elastic marine clay under depth-varying and time-dependent load. Marine Georesources & Geotechnology. 2015;33(4):337–347. https://doi.org/10.1080/1064119X.2013.877109
21. Xiao-mi Li, Qian-qing Zhang, Shan-wei Liu. Semianalytical solution for long-term settlement of a single pile embedded in fractional derivative viscoelastic soils. International Journal of Geomechanics. 2021;21(2): 04020246. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)GM.1943-5622.0001906
22. Трефилина Е. Р., Трефилин И. А. Строительство зданий и сооружений на двухфазных упругих основаниях. Архитектура, строительство, транспорт. 2021;(1):20–29. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46409676
23. Гладков А. Е., Мальцева Т. В., Исакова Н. П. Методика определения механических характеристик вязкоупругих грунтов. Архитектура, строительство, транспорт. 2023;(4):26–33. https://doi.org/10.31660/2782232X-2023-4-26-33
24. Мальцев Л. Е., Бай В. Ф., Мальцева Т. В. Кинематическая модель грунта и биоматериалов. СанктПетербург: Стройиздат; 2002. 336 с.
25. Мальцева Т. В. Математическая теория водонасыщенного грунта. Тюмень: Вектор Бук; 2012. 240 с.
26. Адлер Ю. П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. 2-е изд. Москва: Наука; 1976. 279 c.
27. Воронцов В. В. Вертикальное армирование деятельного слоя в основании дорожной конструкции: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Тюмень: Тюменский государственный архитектурно-строительный университет; 2006. 175 с.
28. Мальцева Т. В., Парфенова Т. В. Влияние точек совпадений в методе ломаных на обусловленность матрицы. Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2002;(3):101–106. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22897092.
Рецензия
Для цитирования:
Крижанивская Т.В., Воронцов В.В., Тайех Б.А. Расчет вязкоупругого водонасыщенного глинистого основания при действии полосовой нагрузки. Архитектура, строительство, транспорт. 2025;5(2):50-63. https://doi.org/10.31660/2782-232X-2025-2-50-63. EDN: hrflzd
For citation:
Krizhanivskaya T.V., Vorontsov V.V., Tayeh B.A. Analysis of a viscoelastic water-saturated clay foundation subjected to a strip load. Architecture, Construction, Transport. 2025;5(2):50-63. (In Russ.) https://doi.org/10.31660/2782-232X-2025-2-50-63. EDN: hrflzd
Просмотров:
22
Послать статью по эл. почте 