Методика определения механических характеристик вязкоупругих грунтов
https://doi.org/10.31660/2782-232X-2023-4-26-33
Аннотация
Экспериментальные исследования процессов в грунтовом основании под нагрузкой показывают, что грунты проявляют вязкоупругие свойства. Представлена методика определения механических характеристик вязкоупругого грунта. Из экспериментальных данных испытания образца на ползучесть получена функция ползучести грунта. Далее численно-аналитическим методом ломаных определена функция релаксации грунта. Представление функции ползучести в виде ломаной линии позволило получить функцию релаксации (обратную функцию к функции ползучести в изображениях по Лапласу – Карсону) как решение задачи вязкоупругости. На основании известного изображения искомого оригинала функции релаксации в виде ломаной линии осуществлен переход от изображения к оригиналу по методу ломаных, который сведен к системе линейных алгебраических уравнений относительно искомых параметров функции релаксации. Для определения функции релаксации по данной методике нет необходимости ставить эксперимент с образцом грунта на релаксацию, что позволяет экономить на проведении лабораторного эксперимента. Предложенный алгоритм представляет интерес при проектировании объектов строительства на слабых грунтовых основаниях с учетом вязкоупругих свойств грунта.
Об авторах
А. Е. Гладков
Тюменский индустриальный университет
Россия
Россия
Гладков Артем Евгеньевич, обучающийся кафедры строительных конструкций
Т. В. Мальцева
Тюменский индустриальный университет
Россия
Россия
Мальцева Татьяна Владимировна, д-р физ.-мат. наук, профессор, профессор кафедры строительной механики
Н. П. Исакова
Тюменский индустриальный университет
Россия
Россия
Исакова Наталья Петровна, ассистент кафедры физики и приборостроения
Список литературы
1. Nguyen, P. D. The dependence of the strength properties of soil on its physical state / P. D. Nguyen. – DOI 10.5862/ MCE.35.3. – Текст : непосредственный // Magazine of Civil Engineering. – 2012. – No. 35 (9). – P. 23–28.
2. Liu, E. L. An elastoplastic model for saturated freezing soils based on thermo-poromechanics / E. L. Liu, Y. M. Lai, H. Wong, J. L. Feng. – DOI 10.1016/j.ijplas.2018.04.007. – Текст : непосредственный // International Journal of Plasticity. – 2018. – No. 107. – P. 246–285.
3. Sabri, M. M. Soil-structure interaction: theoretical research, in-situ observations, and practical applications / M. M. Sabri, K. G. Shashkin. – DOI 10.34910/MCE.120.5. – Текст : непосредственный // Magazine of Civil Engineering. – 2023. – No. 120 (4). – P. 12005.
4. Mishra, A. Analysis of creep settlement of pile groups in linear viscoelastic soil / A. Mishra, N. R. Patra. – DOI 10.1002/nag.2976. – Текст : непосредственный // International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics. – 2019. – No. 43 (1). – P. 2288–2304.
5. Liu, J. C. One-dimensional consolidation of visco-elastic marine clay under depth-varying and time-dependent load / J. C. Liu, G. H. Lei, X.-D. Wang. – DOI 10.1080/1064119X.2013.877109. – Текст : непосредственный // Marine Georesour Geotechnol. – 2015. – No. 33 (4). – P. 337–347.
6. Wang, L. Semi-analytical solution for one-dimensional consolidation of fractional derivative viscoelastic saturated soils / L. Wang, D. Sun, P. Li, Yi Xie. – DOI 10.1016/j.compgeo.2016.10.020. – Текст : непосредственный // Computers and geotechnics. – 2017. – No. 83 (1). – P. 30–39.
7. Experiment study of lateral unloading stress path and excess pore water pressure on creep behavior of soft soil / W. Huang, K. Wen, D. Li [et al.]. – DOI 10.1155/2019/9898031. – Текст : непосредственный // Advances in Civil Engineering. – 2019. – Vol. 2019. – P. 9898031.
8. Experimental research on consolidation creep characteristics and microstructure evolution of soft soil / J. Yuan, Y. Gan, J. Chen [et al.]. – DOI 10.3389/fmats.2023.1137324. – Текст : непосредственный // Structural Materials. – 2023. – No. 10. 1137324.
9. Мальцева, Т. В. Математическая теория водонасыщенного грунта / Т. В. Мальцева. – Тюмень : Вектор Бук, 2012. – 240 с. – ISBN 978-5-91409-279-2. – Текст : непосредственный.
10. Мальцев, Л. Е. Теория вязкоупругости для инженеров-строителей / Л. Е. Мальцев, Ю. И. Карпенко. – Тюмень : Вектор Бук, 1999. – 239 с. – Текст : непосредственный.
11. Колтунов, М. А. Ползучесть и релаксация / М. А. Колтунов. – Москва : Высшая школа, 1976. – 278 с. – Текст : непосредственный.
12. Безухов, Н. М. Основы теории упругости, пластичности и ползучести / Н. М. Безухов. – Москва : Высшая школа, 1968. – 538 с. – Текст : непосредственный.
13. Maltseva, T. V. Deformed state of the bases buildings and structures from weak viscoelastic soils / T. V. Maltseva, E. R. Trefilina, T. V. Saltanova. – DOI 10.18720/MCE.95.11. – Текст : непосредственный // Magazine of Civil Engineering. – 2020. – No. 95 (3). – P. 119–130.
Рецензия
Для цитирования:
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/10.31660/2782-232X-2023-4-26-33
For citation:
Gladkov A.E., Maltseva T.V., Isakova N.P. Method for determining the mechanical characteristics of viscoelastic soils. Architecture, Construction, Transport. 2023;(4):26-33. (In Russ.) https://doi.org/10.31660/2782-232X-2023-4-26-33
Просмотров:
18
Послать статью по эл. почте 