- •Механические и реоло ические модели оснований и фундаментов
- •1. Модели грунтовых оснований
- •1.3.1. Фундаментальные уравнения теории упругости
- •1.3.2. Перемещения и деформации
- •1. Различные определения линейной деформации
- •1.3.3. Расчёт деформаций основания
- •1.7. Фильтрационные модели (фильтрационная консолидация слоя грунта)
- •2. Модели бетона, железобетона, фундаментов зданий и сооружений
инистерство образования и науки Российской Федерации
едеральноегосударственноебюджетное образовательноеучреждение высшего профессионального образования
«Тамбовский государственный технический университет»
В.В. ЛЕДЕНЕВ, А.В. ХУДЯКОВ
Механические и реоло ические модели оснований и фундаментов
Утверждено Учё ым Советом университета в качестве учебного пособия для магистрантов,
обучающихся по направлению 270100 «Строительство»
Тамбов
Издательство ФГБОУ ВПО «ТГТУ» 2012
УДК 624.1(075.8) ББК Н581.1я73
Л39
Р е ц е нз е н т ы :
Доктор технических наук, доцент ФГБОУ ВПО «ТГТУ» А.Ф. Зубков
Кандидат технических наук, профессор ВГАСУ П.И. Калугин
Леденев,В.В.
Л39 Механические и реологические модели оснований и фун-даментов : учебное пособие / В.В. Леденев, А.В. Худяков. – Там-бов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012. – 80 с. – 50 экз.
ISBN 978-5-8265-1094-0
Рассмотрены механические и реологические модели грунтов, бетона и железобетона, показаны области их рационального приме-нения. Описаны модели классические комбинированные, а также современные, более полно учитывающие реальные свойства мате-риалов.
Предназначено для магистрантов, обучающихся по направле-нию 270100 «Строительство».
УДК 624.1(075.8) ББК Н581.1я73
ISBN 978-5-8265-1094-0 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тамбовский государственный технический университет» (ФГБОУ ВПО «ТГТУ»), 2012
ВВЕДЕНИЕ
Разработать точные методы расчёта оснований, несущих строи-тельных конструкций, зданий и сооружений не представляется возмож-ным из-за влияния значительного числа факторов. В практике вводят различные гипотезы, допущения, заменяя реальные явления, процессы, свойства упрощёнными, т.е. моделями. Различают модели математиче-ские, расчётные, механические, реологические. Например, в механике имеются модели идеального упругого тела, идеально упруго-пластического, жесткопластического, упруго вязкопластического и др.
В общем случае материалы неоднородные (свойства в разных точках разные), анизотропные (механические свойства зависят от на-правления), иногда ортотропные (в точке есть взаимно ортогональные плоскости, относительно которых механические свойства симметрич-ны). На практике материал часто рассматривают как однородный, изо-тропный. Твёрдые тела рассматривают как сплошные деформируемые. Модели часто называют по имени учёных, их предложивших.
Наиболее основополагающими моделями явились модели Гука, Винклера. Первую модель называют моделью линейно-деформи-руемой среды. В основу приняты уравнения линейной теории упруго-сти. Такая среда в применении к грунтам обладает чрезмерной распре-делительной способностью, а напряжения и деформации распростра-няются до бесконечности.
Вторая модель не учитывает распределительные свойства грун-тов, но более простая в использовании. В действительности грунт об-ладает ограниченной распределительной способностью, что наблюда-ется при взаимном влиянии рядом расположенных зданий, сооружений и фундаментов. Комбинированные модели учитывают достоинства обеих моделей.
В реологических моделях присутствует фактор времени. Число идеальных реологических тел неограниченно. Они строятся на основе трёх простейших тел Гука, Ньютона и Сен-Венана. Аналогом модели Гука является пружина, Ньютона – поршень, вставленный в сосуд с вязкой жидкостью, Сен-Венана – элемент сухого трения.
Выбор модели материала является ответственным этапом работы. На различных уровнях нагружения могут быть использованы разные модели.
Математическая модель – математическое описание физической модели. Включает матризованные входные и выходные данные и ма-тематически сформулированный оператор перехода от первых ко вто-рым.
Физическая модель – идеализация свойств заданной конструкции и внешних воздействий.
3