автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Учет жесткостных параметров зданий при расчетах оснований и фундаментов

На правах рукописи

КАМАЕВ ВЛАДИМИР СЕРГЕЕВИЧ

УЧЕТ ЖЕСТКОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЗДАНИЙ ПРИ РАСЧЕТАХ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

Специальность 05.23 02 - Основания и фундаменты, подземные сооружения

Автореферат

Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2007

003162926

Работа выполнена на кафедре «Основания и фундаменты» ГОУ ВПО «Петербургский государственный университет путей сообщения»

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Алексеев Сергей Игоревич

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Кириллов Владимир Михайлович,

кандидат технических наук, доцент Матвеенко Геннадий Алексеевич

Ведущая организация ОАО "Проектный институт №1"

Защита состоится «/-2 » иоя^рЛ 2007 года в « /У » часов на заседании диссертационного Совета Д.212 223 01 при ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу. 190005, Санкт-Петербург, ул 2-я Красноармейская, д.4, ауц 206 Тел /факс (812) 316-58-72

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет»

Автореферат разослан « /2у>01етЯ<>рЯ200'

|7 г

Ученый секретарь диссертационного Совета г___$

доктор технических наук, ч Бадьин Г М

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации Учет жесткостных параметров зданий при расчетах оснований и фундаментов представляет собой выполнение совместного расчета здания и основания с целью определения величин неравномерных осадок, Необходимость подобного расчета указана в нормативных документах Согласно п 2 5 СНиП 2 02 01-83* "нагрузки и воздействия на основание, передаваемые фундаментами сооружений, должны устанавливаться расчетом, как правило, исходя из рассмотрения совместной работы сооружения и основания"

Необходимость выполнения совместных расчетов особенно важна для современного уровня развития строительной науки, при котором благодаря внедрению современных методов расчетов и новейших материалов была достигнута возможность проектирования строительных конструкций с минимальными запасами прочности В таких условиях незначительное увеличение напряжений за счет совместной работы здания и основания может приводить к появлению трещин и снижению общей надежности конструкции

Совместные расчеты выполняются с использованием вычислительной техники, как правило, с применением метода конечных элементов Во многих случаях здания имеют сложную конфигурацию в плане и сложное распределение жест-костей, поэтому обычно довольно сложно оценить влияние различных факторов (жесткости различных элементов надземных конструкций и основания) на результаты расчета

В представленной диссертации выполнен анализ влияния жесткости надземных конструкций на результаты совместных расчетов и разработаны рекомендации по проектированию зданий и сооружений по условиям совместной работы с основанием

Цель настоящей работы заключается в исследовании закономерностей совместной работы надземных конструкций здания и основания,

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи

• Экспериментальные исследования осадок и усилий в нагруженных балках различной жесткости на грунтовом основании.

• Теоретические исследования влияния соотношения жесткости надземных конструкций и грунтов основания на характер осадок и усилия в конструкциях

• Разработка методики определения жесткостных характеристик надземных конструкций зданий

• Анализ влияния упруго пластических деформаций грунтов основания на перераспределение усилий по сравнению с упругим расчетом, а также исследование изменения величин усилий в конструкциях с учетом временного фактора

• Сравнение измеренных осадок реальных зданий с результатами численного моделирования

Научная новизна работы состоит в следующем

1 В определении зависимости усилий в надземных конструкциях как функции от соотношения жесткости зданий и основания,

2 В предложенном методе определения категории жесткости конструкции (конечной жесткости или абсолютной жесткости) в зависимости от коэффициента жесткости, вычисляемого как для плоской плиты

Ч В предложенном методе проектирования конструкций зданий при взаимодействии с основанием по величине требуемой жесткости

На защиту выносятся

1 Полученная зависимость, усилий в конструкциях ог их жесткости для назначения конструктивной схемы здания.

2 Метод определения категории жесткости сооружения в зависимости от коэффициента жесткости

3 Метод проектирования фундаментов и надземных конструкций с учетом двух предельных случаев работы сооружения - на начальном этапе (когда осадки грунта имеют минимальные величины) и на конечном этапе (после условной стабилизации осадок), что соответствует расчету здания на абсолютно жестком и на податливом (для конечных осадок) основании

Практическая ценность работы состоит в разработке рекомендаций по проектированию надземных конструкций исходя из условий совместной работы здания и основания, что позволяет уменьшить расход основных строительных материалов на стадии строительства и снизить затраты на ремонты в процессе эксплуатации

Реализация результатов исследований. Результаты диссертации были использованы ЗАО "НПО "Геореконструкция-Фундаментпроект" при проектировании и строительстве следующих объектов в городе Санкт-Петербурге

1. Мультибрендовый центр по продаже и техническому обслуживанию легковых автомобилей по ул Херсонокой д 20

2. Жилой дом по ул. Гагарина д.7

3 Здание холодильника по адресу, ул Репищева д.20 литер Б

Апробация работы. Материалы работы докладывались на 63, 64 научных конференциях профессоров, преподавателей, научных работников и аспирантов СП6ГАСУ (2006 - 2007), на шучно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых ПГУПС (2005 - 2007).

Публикации. Основные положения диссертации и материалы исследований изложены в 5 печатных работах

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и 6-ти приложений. Список литературы состоит из 125 наименований работ отечественных и зарубежных авторов Общий объем работы составляет 205 страниц, 170 рисунков и 35 таблиц, из них в приложениях - 51 страниц, 58 рисунков и 15 таблиц

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи исследований, перечислены выносимые на защиту вопросы

В первой главе освещено состояние вопроса и сформулированы задачи исследования

Изучение вопроса о совместных деформациях здания и основания начиналось на основе натурных наблюдений Накоплен значительный опыт изучения неравномерных деформаций основания для зданий различной жесткости Данной проблеме посвящены работы Б Д Васильева, В Г Симагина, П А Коновалова, МЮ Абелева, КБ Егорова, Д Е. Польшина, РА Токаря, Б И Далматова, ЕА Сорочана,СЛ Голубева, АТ Иовчука,НН Клименко, Г К Шилова, Ю Н Посяда, А М Дондыш, В И Рыбакова, С Н Сотникова и др

На основе накопленного материала а зависимости от чувствительности к деформациям все здания и сооружения делятся на абсолютно гибкие сооружения, абсолютно жесткие сооружения и сооружения конечной жесткости

В соответствии с представленным разделением сооружений по их жесткости были сформулированы основные принципы проектирования конструкций зданий в условиях неравномерных осадок.

• Увеличение гибкости (шарнирные узлы сопряжения ригелей с колоннами) для уменьшения чувствительности здания к неравномерным деформациям

• Разрезка здания вертикальными осадочными швами на жесткие отсеки

• Увеличение жесткости для уменьшения неравномерных деформаций

• Увеличение прочности здания для исключения образования трещин Также были установлены предельные величины осадок и их неравномернос-

тей Рекомендации по величинам предельных деформаций приведены в действующих нормативных документах: СНиП 2 02 01-83* "Основания зданий и сооружений" и СП 50-101-2004 "Проектирование и устройство оснований фундаментов зданий и сооружений"

В соответствии с требованиями нормативных документов при расчетах зданий и оснований необходимо выполнение совместного расчета До появления вычислительных машин практически единственным способом учета совместной работы основания и надземных конструкций зданий было использование упрощенных моделей основания Расчеты выполнялись для балок и плоских плит, работа основания при этом моделировалась через коэффициенты постели или с использованием модели упругого полупространства Способ расчета с использованием коэффициентов постели получил отражение в работах Н П Пузыревского, Н К Снитко, Н М Герсеванова, А Н Динника, Б.Г Коренева, М М. Филоненко-Бородовича, В 3 Власова, Н Н Леонтьева, П Л Пастернака, К Г Шашкина Методы расчета с использованием упругого основания изложены в работах Н М Герсеванова, Б Н Жемочкина, И А Симвулиди, А П Синицына М И Горбунова-По-садова, К Е Егорова, О Я Шехтер, С Н Клепикова, Н А Цытовича, Б А Далматова, П А Коновалова, А В Голли, Г К Клейна и др

Параллельно с развитием аналитических решений для различных типов балок и плит происходил процесс развития автоматизированных расчетов с использованием ЭВМ Наиболее перспективным численным методом является метод конечных элементов (МКЭ), теоретические основы которого изложены в работах К Бате и Е Вилсона, О К Зенкевича, Дж Коннора и К Бреббиа, Дж Одена, J1 Сегерливда и др, МКЭ нашел широкое применение при решении нелинейных и нестационарных задач геомеханики (А К Бугров, Ю.К Зарецкий, С Б Ухов, А.Б Фадеев, В Г Федоровский, А К. Черников и др)

До недавнего времени в связи с недостаточной мощностью вычислительных машин решались в основном плоские и осесимметричные задачи, которые достаточно редко можно было использовать для совместных расчетов здания и основания, поскольку в большинстве случаев конструктивную схему здания невозможно свести к плоской или осесимметричной

В настоящее время в связи с возросшими возможностями вычислительной техники все большее распространение получают численные расчеты основания со зданием в трехмерной постановке Данные расчеты выполняются с помощью различных программно-вычислительных комплексов SCAD, Лира, MICROFE (ING+), Plaxis, Z-soiI, Ansys, Cosmos, Fem Models и др

На основе анализа полученных результатов совместных расчетов К Г Шаш-киным были выявлены основные эффекты взаимодействия здания и основания, которые заключаются в уменьшении неравномерностей осадок, в перераспределении нагрузок на основание с средней зоны на крайние и в возникновении концентраций напряжений в угловых зонах зданий

Схема совместной работы здания и основания приведены на рис 1 В рамках настоящей работы был выполнен анализ основных эффектов совместной работы здания и основания и были проведены исследования влияния жесткости надземных конструкций на степень уменьшения неравномерных деформаций, на величины перераспределения нагрузок на основание и на дополнительные усилия в надземных конструкциях

Во второй главе приведено описание экспериментальных исследований и их основных результатов

Для оценки влияния жесткости надземных конструкций на деформации основания и определение усилий в самих конструкциях были проведены стендовые модельные испытания надземной конструкции на грунтовом основании.

В качестве испытываемой принята двухпролетная неразрезная балка с пролетами по 1 м, опирающаяся через фундаменты на грунтовое основание

Для проведения эксперимента автором был специально сконструирован стенд, представляющий собой лоток, размерами в плане 3x1м, высотой 1м, с системой нагружения Схема эксперимента приведена на рис.2

Жесткость балок изменялась за счет увеличения или уменьшения размеров поперечного сечения (момента инерции) Материал испытываемой балки -древесина Ширина сечения балки - 90 мм, высота переменная - 40, 90, 140, 180, 220 мм

Деформации основания под зданием конечной жесткости

Эпюра изгибающих моментов Эпюра поперечных сил

Схема возникновения трещин в здании

домкрат

динамометр

динамометр

с песком

лоток

ы>дда

трещины, вызванные /перераслределнием нагрузки _

трещины, вызванные изгибом здания

Рис. 1. Схема совместной работы здания и основания

поперечная траверса

Схема испытания

домкрат

динамометр испытываемая

распределительная траверса

щв шарнирная

упжштопора

конструкция шарнирная опора \

Рис. 2. Схема эксперимента 7

Общий вид стенда приведен на рис.3.

Рис. 3. Общий вид испытательного стенда

Разность осадок между крайними и средними опорами создавалась, за счет уменьшения размеров среднего фундамента по сравнению с крайними и за счет упругой податливости динамометра, предназначенного для измерения усилия на средней опоре.

Лотковые испытания балок были сопоставлены с численным моделированием и показали хорошее совпадение.

На рис. 4 приведены результаты расчетов балок различной жесткости. Для сравнения приведены эпюры изгибающих моментов в балке при абсолютно жестких опорах (схема 2) и при отсутствии средней опоры (схема 8).

(Т) | 1750 Н 11750 Н (Т)

^ V __^____________90x140

90x180

¡4ТН~~2ТУ!Ы 328нм гтьГ^пн

©

2134 Н

'90x40

67414 323.4 Нм 215.6 Нм 322.6 Нм 673 Н ©__1155 Н

1234 Н 592.^ Нм 274.2Пя 533.3 Ни

355 Н

756.8 Нм 666.1 Нм 752.9 Нм

270 Н

90x220

802.6 Нм 727.6 Нм 800 Нм

1610 Н

875 Нм

Рис. 4. Эпюры моментов и опорных реакций при расчете балок различной жесткости

Анализ эпюр моментов показал, что при большой жесткости балки опорный момент принимает отрицательное значение, как и пролетный. Максимальное значение изгибающего момента в балке при максимальной жесткости составляет ~ 800 Н-м, при этом момент в балке без средней опоры составляет 875 Н-м. Таким образом, при увеличении жесткости балки она начинает работать фактически без промежуточной опоры.

На рис.5 сопоставлены графики зависимости относительной разности осадок и изгибающих моментов от жесткости исследуемой балки, где жесткость равна произведению модуля упругости на момент инерции.

жесткость, кНм2 жесткость, кНм2

Рис. 5. График зависимости относительной разности осадок и изгибающих моментов над центральной опорой от жесткости балки

Анализ расчетных зависимостей на рис.5 показал их нелинейный характер. С увеличением жесткости относительная разность осадок уменьшается и гтре-мится к нулевому значению. Вследствие перераспределения нагрузки с опоры на края в балке возникают дополнительные моменты. Эти моменты возрастают до максимального значения, которое соответствует работе балки без промежуто -гных опор.

В третьей главе приведены результаты численного моделирования более сложных конструкций на податливом основании.

Была выполнена серия расчетов плоских плит на упругом основании толщиной от 0.1 до 10 м размером в плане 20x20м и 20x10м, загруженных равномерно распределенной нагрузкой 100 кПа. По результатам исследований были построены графики зависимости относительной разности осадок и изгибающего момента в плите от ее толщины (рис.6).

Полученные графики соответствуют характеру работы двухпролетной балки, при этом можно отметить, что при значении толщины плиты около 2м относительная разность осадок равна нулю, а значение изгибающего момента стрем ится к максимальному значению.

---Егрунтэ=6000 кПа

—•— Егрунта=12000 кПа —■— Егрунта=20000 кПа Егрунта=30000 кПа

12 3 4 толщина плиты, м

-200 -400 -600 -бйи -1000

---Егрукта=6000кПа -Егрунта-12000кПа -Егрунта=20000кПа , £ грунта=30000кПз -

1

1

\ V

к\\

V

12 3 4 толщина плиты, м

Рис. 6. Графики зависимости относительной разности осадок и изгибающего момента в плите от толщины квадратной плиты

В соответствии с методикой расчета балок и плит на упругом основании на основе аналитических решений теории упругости введен критерий гибкости, который разделяет балки и плиты на абсолютно жесткие, конечной жесткости и гибкие. Впервые критерий гибкости был введен М.Б. Горбуновым-Посадовым. В связи с более распространенным термином жесткости, а не гибкости конструкции, введем термин жесткости (Н) сооружения, который обратно пропорционален гибкости.

Н =-

2-Ея

Ъ-я- Ь -Ъ-Ег/1 • (1 -)

(1)

где Е6 - модуль упругости материала плиты, к - высота сечения плиты, ц - коэффициент Пуассона фунта основания, Ь - длина плиты, Ъ - ширина плиты,

£ - модуль деформации грунта основания, ¡л. - коэффициент Пуассона материала плиты.

При жесткости Н>Ь / 4-6 плитный фундамент является абсолютно жестким.

Рассчитанная с использованием формулы 2 предельная толщина плиты, при которой она становится абсолютно жесткой при различной жесткости основания составляла от 1.5 до 2.5 м, что соответствует графикам на рис,5

На рис. 7 приведены результаты расчета зависимости изгибающего момента в плите от жесткости (И) плиты.

жесткость, Н

Рис. 7. График зависимости момента в квадратной плите от жесткости (Я)

Проведенные расчеты плит при различной величине приложенной нагрузки от 100 до 2000 кПа показали, что жесткость (Н) не зависит от величины приложенной нагрузки.

Были проведены исследования влияния упругопластических свойств грунтов на перераспределение нагрузок и на усилия в плите. Расчеты выполнялось с использованием модели Кулона-Мора и упруго-вязкопластической модели К.Г. Шашкина. На основе выполненных расчетов определено влияние пластических деформаций, которое приводит к сглаживанию пиков вертикальных напряжений в грунте и к уменьшению изгибающих моментов в плите по сравнению с упругим расчетом.

Для анализа влияния жесткости более сложных надземных конструкций на деформации основания в качестве примера рассмотрено два здания - каркасное и стеновое. Здания имеют размеры в плане 12x36 м. Высота- 5 этажей по 3 м. Сетка колонн или стен - 6x6м. Нагрузка к обоим зданиям приложена одинаковая по 10 кПа на каждое перекрытие.

Выполненные многовариантные расчеты зданий при различной жесткости оснований с использованием упругой и упругопластической модели Кулона-Мора, а также с использованием коэффициентов постели показали, что каркасное: здание обладает конечной жесткостью, а стеновое является абсолютно жестким.

На основе проведенных исследований предложен метод определения жесткости здания на основе его замены плоской плитой с эквивалентной жесткоотью. Толщина плоской плиты определяется путем сравнения прогибов здания и плиты на угловых опорах без учета отпора грунта.

В соответствии с условиями для каркасного здания приведенная толщина плиты И в продольном направлении составила 0.806 м. Тогда по формуле (1) критерий жесткости здания в продольном направлении составит:

Н = 2 Ег> кЪ (! = 2• 30000000 0.8063 -(1-0.32) = 0 02,9

Ъ-п- ¡} Ь- Егр • (1 - /4) 3 • /Г • 362 • 12 • 10000• (1 -О.З2)

При жесткости Н = 0.0219 < ¿/4- Ь = 0.75 плоская плита и, соответственно, каркасное здание обладают конечной жесткостью.

о

о -200 -400 --600 --800 -1000 -1200 -1400

Для стенового здания приведенная толщина плиты в продольном налравле нии составила 4.412 м. Тогда по формуле критерий жесткости здания в продоль ном направлении составит:

2-£д-А3-(1-/4) 2•3 0000000-4.4 1 23-(1-0.32) , „,_

И --г-:г— =-----г-----5--г-^ — З.Эб / /

Ъ-к-[}-Ь-Егр-{\-ц1) 3-/Г-36 ■ 12-10000-(1-0.3 )

При жесткости И = 3.5877 > ¿/'4-о = 0.75 плоская плита и, соотбстстбскко, стеновое здание могут считаться абсолютно жесткими.

Выполненные расчеты плоских плит на упругом основании показали удовлетворительное совпадение результатов с расчетами зданий. Сопоставление расчетов нагрузок на основание приведено на рис.8.

Рис. 8. Нагрузки на основание от стенового здания и плоской плиты

С помошью выражения (1) была вычислена толщина плиты, соответствующая предельной жесткости здания.

Предельная жесткость в продольном направлении равна Я = ¿/4-Ь- 0.75.

Высота плиты в продольном направлении, соответствующая предельной жесткости плиты, составит:

к = з-Ъ-Егр ■ (1 -¡4)■ Н = з|зТ^-Зб2-1240000• (Ь^0.22) ТК75 = 6?^ 2-Еб~{\-У2гр} 1/ г-ЗООООООО-^-О.З^У ~~

Сравнение результатов расчетов прогибов плиты и зданий с различным количеством стеновых этажей показало, что здание с одним стеновым этажом обладает меньшей жесткостью по сравнению с предельной, а с двумя стеновыми этажами - большей жесткостью. То есть для данного здания по условиям совместной работы с основанием достаточно устроить только 2 стеновых этажа. Расчеты нагрузок на основание при различном количестве стеновых этажей в каркасном здании приведены на рис.9.

Рис. 9.11агрузки аа основание от здания с одним и двумя стеновыми этажами

В четвертой главе выполнена оценка снижения жесткости надземных конструкций за счет упругоплаетической работы железобетона. По результатам чиеленых исследований установлено, что при учете пластических деформаций надземных конструкций снижается их общая жесткость и, как следствие, усилия, вызванные совместной работой с основанием. Среднее значение приведенного модуля упругости бетона для изгибаемых элементов с учетом наличия трещин составляет 0.2-Еь, а для элементов, в которых не происходит раскрытия трещин, 0.3-ЕЬ, где Еь - начальный модуль упругости бетона.

Приведен анализ расчетов деформаций реальных зданий, их общей жесткости и сравнение результатов с натурными наблюдениями. Были рассмотрены следующие объекты в Санкт-Петербурге (всего 7 зданий):

!. Угол ул. Фучика и ул. Бухарестской 17-этажный дом..

2. ул. Репищева 21, два 12-16-этажные дома.

3. Большеохтинский пр.16, 17-этажный дом.

4. ул. Фрунзе 18, 6-этажный дом.

5. Площадь Конституции два 7-этажных дома.

Дом по адресу: г. Санкт-Петербург, Фрунзенский район, угол ул. Фучика и ул. Бухаресткой представляет собой 17-ти этажное здание на свайных фундаментах. Расчетная схема здания приведена на рис.10.

Проведенный подбор толщины плоской плиты эквивалентной жесткости показал, что она составляет 3.9 м.

Тогда расчет жесткости плоской плиты по формуле составит:

2-Я4-Й3-(1-/4) 2-10000000-3.93-Й-0.32)

п =-------г- =-------;------у-= и.65

3-я--]}-Ь-Е,р-{\-ц\) 3-л--30.2 -22.5■ 14000-(1 — 0.2 )

При жесткости Н = 0.65>Ь/ 4-6 = 30.2 / 4-22.5 = 0.34 плоская плита и, соответственно, стеновое здание обладают абсолютной жесткостью.

13

' ?-ги эгажное здание на Ю-метроеых сааях

.многослойное упр>тое основание

Рис. 10. Расчетная схема здания на упругом основании

- Расчетные осадки здания при учете жесткости

надземных конструкций Расчетные осадки здания без учета жесткости надземных конструкций ----Измеренные осадки здания

Рис. 11. Эпюры осадок здания по результатам расчетов

14

Характер измеренных осадок здания и вычисленные деформации показали удовлетворительное совпадение. Здание на всем протяжении получает практически равномерные осадки, что свидетельствует о том, что оно является абсолютно жестким. Для сравнения был выполнен расчет осадок при гибком приложение нагрузок. На рис.11 приведено сопоставление результатов двух расчетов, из которого явно видно, что здание за счет своей жесткости выравнивает неравномерные осадки.

Выравнивание неравномерных осадок за счет жесткости надземных конструкций приводит к перераспределению нагрузок на основание и к концентрациям напряжений в угловых зонах. Проведенное визуальное обследование фасадных стен выявило значительное количество трещин в угловых зонах, вызванных концентрациями напряжений.

Два дома по адресу: г. Санкт-Петербург, ул. Репищева д. 21. представляют собой 12-ти и 16-ти этажные здания на свайных фундаментах. Расчетная схема двух зданий приведена на рис. 12.

Проведенный подбор толщины плоской плиты эквивалентной жесткости показал, что она составляет 4.8 м для 12-ти и 4.9 м для 16-ти этажного здания.

Тогда жесткости плоских плит по формуле составят:

_ 2-Е,-И1-(1-/4) = 2-10000000-4.83 -(т -0.32) = 63 Ъ-л-Ь1 -Ь-Егр-(\-ц1) 3-7Г-64.82 -9.4-27000-(1-0.22)

= 2-Еб-к*\1 -/4) = 2-10000000-4.93 -(1-0.32) = 6?

Ъ-п-1}-Ъ-Егр-{\-ц]) З-тг-64.82-9.4-27000-(1-0.22)

При жесткостях Я = 0.63 , 0.67 < ¿/4 ■ Ь = 64.8/4 ■ 9.4 = 1.72 плоские плиты и, соответственно, стеновые здания обладают конечной жесткостью.

16-ти этажное здание ■ на 9-метроеых сваях

многслойноз упругое основание

Рис. 12. Расчетная схсма зданий на упругом основании

12-ти этажние здание

на 11 -метровых сваях ,

- Осадки здания при учете ж&лтасш надземных комдрущий

===== Оеаяхи здадая без учета жвстеости иадзеиных имлрукцвй ----Измеренные осади« здания

Рис. 13. Эпюры осадок зданий по результатам расчетов

Характер измеренных осадок здания и вычисленных деформаций показали удовлетворительное совпадение. Здание не обладает достаточной жесткостью для выравнивания неравномерных осадок, что свидетельствует о том, что оно не является абсолютно жестким. Для сравнения был выполнен расчет осадок при гибком приложении нагрузок. На рис.13 приведено сопоставление результатов двух расчетов, из которого видно, что характер осадок практически полностью совпадает. Таким образом, рассмотренные стеновые здания обладают конечной жесткостью, которой недостаточно для выравнивания неравномерных осадок.

Были проведены исследования изменения относительной разности осадок и нагрузок на основание с учетом временного фактора с помощью численных методов.

Эти исследования были выполнены на примере жилого комплекса по адресу: СПб пр. Гагарина д.7, в котором два высотных блока соединены между собой железобетонным неразрезным четырехэтажным мостом-перемычкой, который в середине пролета подпирается промежуточной опорой - лестничной клеткой. Расчетная схема приведена на рис.14.

Выполненный совместный расчет здания и основания во времени с использованием упругой вязкопластической модели Шашкина А. Г. позволил построить графики изменения осадок и разности осадок, а также трафик изменения нагрузки на одну из опор лестницы (рис. 15).

Рис. 14. Расчетная схема комплекса по адресу пр. Гагарина д.7

Рис. 15. График изменения осадок для центральной опоры и относительной разности осадок между центральной опорой и высотным Блоком и график изменения нагрузки на центральную опору

При совместном расчете с основанием нагрузка на одну из центральных опор выросла с 6938 кН до 9100 кН Дополнительно был выполнен расчет нагрузки на центральную лестницу на абсолютно жестких опорах, по результатам которого нагрузка составила 5681 кН

В проекте конструкция моста-перемычки была рассчитана на два этапа ее существования

1 по начала развития осадок как для здания на абсолютно жестком основании,

2 с учетом конечных осадок по результатам совместного расчета здания и основания

Данные расчетные ситуации по своей сути отражают изменение жесткости основания в процессе развития осадок основания во времени. Из-за значительного отставания накопления осадок грунта от развития деформаций в надземных конструкциях и возникновения в них усилий от взаимодействия с основанием необходимо выполнять расчеты конструкций и нагрузок на фундаменты на различных этапах существования сооружения В том случае, когда конструкции были запроектированы исходя из рассмотрения одной из расчетных ситуаций, в здании, на определенном этапе его существования, могут возникать усилия, на которые его конструкции не были рассчитаны При возникновении этих усилий в конструкциях зданий могут развиваться трещины или при неблагоприятном стечении обстоятельств возникать опасность их разрушения

Была произведена оценка изменения значения суммарной нагрузки, воспринимаемой фундаментами, по сравнению с его номинальным весом для стенового и каркасного зданий, рассмотренных в третьей главе при выполнении расчетов с различной жесткостью основания Значения нагрузок на фундаменты приведены в таблице 1

При учете изменения нагрузок по предлагаемой методике превышение суммы всех нагрузок над номинальным весом здания составило

29505

для каркасного здания х 100% = 113 9% 30176

для стенового здания '¿5920 Х1 = И б 5%

Данный метод был использован при расстановке свай в свайном поле на ряде объектов, в том числе при проектировании жилого комплекса по адресу СПб пр Гагарина д 7, для которого превышение суммы всех нагрузок над номинальным весом здания составило 19%

Таким образом, учет совместной работы здания и основания ведет увеличению нагрузок на основание по сравнению с номинальным весом здания до 20% Учет дополнительных нагрузок, воспринимаемых фундаментами, обеспечит безопасную эксплуатацию здания на всех этапах его существования

Таблица 1

Сравнительные значения нагрузок иа фундаменты

Каркасное здание Стеновое здание

Нагрузки на жестком основании, кН

"446 "1022 966 972 602 "1169 1178 ^180

"ю?9 *!370 Л009 Т.936 1 956 ЪбО

Ш = 25921 Ш = 25918

Нагрузки на упругом основании, кН

1 ш ■ вш ДБЕП 1 щ два ^врр ^кя двая т ■ .¡квашш-шш „-«ши ¿ли

I ЯШ ЙШ 'гйЕЯш . йШ;: 1 Я ЙЕЗ - ДДШ для

пч = 25916 • £N = 25916

Максимальные значения нагрузок по результатам двух расчетов, кН

□ 662 °1204 1286 °1290 1363 1246 1252 °1257

О □ □ а □ О □ □

1117 2482 2370 2379 1237 1936 1956 1960

Ш = 29505 £N = 30176

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Проведенные экспериментально-теоретические исследования позволили выявить нелинейный характер перераспределения усилий в зависимости от жесткости надземных конструкций. С увеличением жесткости конструкций разность осадок здания уменьшается, дополнительные усилия в конструкциях возрастают. При относительной разности осадок, стремящейся к нулю, роста дополнительных усилий в конструкциях зданий при увеличение жесткости практически не происходит.

2. Учет в расчетах пластических свойств грунтов приводит к уменьшению жесткости основания и, как следствие, к уменьшению перераспределения усилий по сравнению с упругим расчетом.

3. Определено значение предельной жесткости сооружения, вычисляемое по формуле как для плоских плит, при которой относительная разность о гадок равна нулю. Предельной величиной жесткости конструкции из условия совместной работы с основанием следует считать такое значение, при котором относительная разность осадок стремится к нулю, и при дальнейшем увеличении жесткости изменение перераспределения нагрузок и роста усилий практически не происходит.

4 Разработана методика определения жесткости здания путем замены здания плоской плитой с приведенной жесткостью, при этом толщина плиты определяется путем сравнения прогибов здания и плоской плиты на угловых абсолютно жестких опорах без учета отпора грунта основания

5 На основе разработанной методики определения жесткости здания и вычисления предельной жесткости плоской плиты показано, что при жесткости здания больше предельной значения осадок точек здания и нагрузок на основание остаются постоянными Увеличение жесткости здания сверх предельной величины является нерациональным по условию совместной работы здания и основания

6 Для назначения оптимальной конструктивной схемы здания необходимо, чтобы дополнительные усилия в конструкции, вызванные совместной работой здания и основания, были минимальны, что достигается за счет максимального снижения жесткости конструкций при условии ограничения предельных неравномерных деформаций здания по эстетическим, технологическим и др требованиям При необходимости минимизации неравномерных осадок жесткость здания должна равняться предельной величине, увеличение жесткости более которой является неоправданным Снижение жесткости здания достигается за счет уменьшения количества несущих стен и их толщин путем замены их на простенки и колонны, а также за счет уменьшения толщин перекрытий и фундаментных плит Данный метод позволит снизить суммарный вес здания и, как следствие, нагрузку на основание, что приведет к уменьшению абсолютных величин осадок и создаст более благоприятные условия для совместной работы системы «здание-основание» За счет сокращения сечений элементов конструкций и уменьшения нагрузок на основание достигается снижение общей стоимости строительства

7 Проведенные исследования показали необходимость учета нарастания разности осадок и изменения усилий в конструкциях в процессе деформирования оснований Надземные конструкции рекомендуется рассчитывать для двух случаев работы сооружения - на начальном этапе (когда осадки грунта имеют минимальные величины) и на конечном этапе (после условной стабилизации осадок), что соответствует расчету здания на абсолютно жестком и на податливом (для конечных осадок) основании При этом усилия в надземных конструкциях и нагрузки, передаваемые на фундаменты (сваи), следует принимать максимальными из двух выполненных расчетов. Для зданий с различной конструктивной схемой увеличение суммарной нагрузки на фундаменты (суммарной несущей способности свайного поля) по результатам расчета при различной жесткости основания, как правило, не превышает 20%. Выполнение расчетов при различной жесткости основания повышает надежность здания на всех этапах еш существования и позволяет достичь экономии затрат на ремонты в процессе эксплуатации

Основные опубликованные работы по теме диссертации:

1 Камаев, В С О некоторых результатах расчета каркасов многоэтажных зданий с учетом упругопластических свойств грунтов / ВС. Камаев, А В Шапиро // Совершенствование методов расчета и исследования новых типов железобетонных конструкций Сб науч ст, посвященных 100-летию со дня рождения Н Я Панарина - СПб СПбГАСУ, 2005. - С 129-135

2 Камаев, В С К вопросу о воздействии неравномерных деформаций основания на надземные конструкции здания / ВС. Камаев // Геотехника Актуальные теоретические проблемы Межвузовский тематический сб тр -СПб СПбГАСУ, 2006 - С 43-48

3. Камаев, В С Расчетный анализ неравномерных деформаций зданий / В С Камаев // Научно-практические и теоретические проблемы геотехники Межвузовский тематический сб тр - СПб СПбГАСУ, 2007 - С 51-57

4 Камаев, В С Экспериментально-теоретические исследования жесткостных параметров строительных конструкций и деформируемого основания / В. С Камаев // Известия Петербургского государственного университета путей сообщения -СПб ПГУПС, 2007 №3 (12) -С 126-136.

5 Камаев, В С Учет жесткостных параметров зданий при расчетах оснований и фундаментов /СИ Алексеев, В С Камаев // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета -Томск ТГАСУ,2007 №3 -С 165-172

Подписано к печати 24 09 07 Формат 60x84 1/16 Бум офсетная Уел печ л 1,5 Тираж 100 экз Заказ 146

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская уя, д 4

Отпечатано на ризографе 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул, д 5

Введение.

1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1. Деформации здания на грунте.

1.2. Методы совместных расчетов основания и конструкций здания.

1.3. Основные закономерности совместной работы здания и основания.

1.4. Цели и задачи исследования.

2. Стендовое моделирование работы неразрезной конструкции на грунтовом основании.

2.1. Цели, задачи и описание эксперимента.

2.2. Результаты эксперимента.

2.3. Численное моделирование эксперимента.

2.4. Интерпретация полученных результатов.

3. Численное моделирование совместной работы надземных конструкций здания с основанием.

3.1. Влияние жесткости фундаментной плиты и грунта на совместные деформации.

3.2. Влияние пластических деформаций в грунте на результаты совместного расчета фундаментной плиты с основанием.

3.3. Влияние жесткости надземных конструкций на осадки фундаментов и нагрузки, передаваемые на них.

3.4. Анализ жесткости надземных конструкций здания при совместной работе с основанием.

3.5. Выводы.

4. Особенности выполнения совместных расчетов здания и основания с учетом упругопластической работы железобетона, изменения усилий с учетом временного фактора и сравнение расчетных данных с результатами наблюде

4.1. Влияние снижения жесткости конструкции за счет пластической работы бетона на деформации основания и усилия в надземных конструкциях.

4.2. Анализ результатов наблюдений за зданиями.

4.3. Анализ изменения относительной разности осадок и усилий в конструкциях с учетом фактора времени.

4.4. Рекомендации по проектированию зданий с учетом совместной работы с основанием.

С ростом научно-технического прогресса возрастают потребности населения в строительстве все новых зданий и сооружений. При этом происходит все большое усложнение современных проектных решений в части увеличения пролетов конструкций (мосты до нескольких километров, большепролетные конструкции стадионов, аэропортов и т. д.) и количества этажей зданий (небоскребы). В общественных зданиях появляется тенденция укрупнения сетки колонн с шагом до 16 м и более, при все более уменьшающихся размерах поперечных сечений вертикальных несущих элементов. Все вышеперечисленные проекты становятся реальными благодаря использованию современных материалов для надземных конструкций - появлению высокопрочных материалов - сталей, бетонов. Следует отметить, что в современных рыночных условиях пятно застройки выбирается заказчиком в соответствии с его инвестиционной привлекательностью, часто без учета инженерно-геологических условий. Примером чему является город Санкт-Петербург, расположенный на территории с крайне неблагоприятными грунтовыми условиями.

Таким образом, при строительстве зданий и сооружений зачастую приходится решать задачи, связанные с передачей больших - до нескольких тысяч тонн - и, как правило, неравномерных нагрузок на слабые грунты основания, напластование которых может быть крайне неравномерным.

В таких условиях избежать осадок или свести их к минимуму оказывается практически невозможным. В этом случае необходимо проектировать надземные конструкции с учетом осадок грунтов основания, во многих случаях крайне неравномерных. Избежать опасных для сооружения неравномерных осадок можно двумя способами. Первый заключается в максимальном уменьшении абсолютных величин осадок, при этом неравномерность осадок также стремится к минимуму. Недостатком данного способа является его высокая стоимость (необходимость устройства глубоких свайных фундаментов) и в некоторых случаях невозможность его осуществления. Второй способ заключается в проектировании надземных конструкций с учетом развития возможных осадок основания, для чего требуется выполнение совместного расчета здания и основания.

Учет совместной работы системы "основание, фундаменты и надземные несущие конструкции" является одним из основных принципов проектирования оснований и фундаментов, что неоднократно отмечалось в работах Б.Д. Васильева [11, 12], Б.И. Далматова [24] и др. Нормативные документы также содержат прямые указания на необходимость проведения совместных расчетов. Согласно п. 2.5 [54] "нагрузки и воздействия на основание, передаваемые фундаментами сооружений, должны устанавливаться расчетом, как правило, исходя из рассмотрения совместной работы сооружения и основания". При этом рекомендуется учитывать пространственную работу конструкций зданий, геометрическую и физическую нелинейность, пластические и реологические свойства материалов и грунтов.

Цель настоящей работы заключается в исследовании закономерностей совместной работы надземных конструкций здания и основания.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

• Экспериментальные исследования осадок и усилий в нагруженных балках различной жесткости на грунтовом основании.

• Теоретические исследования влияния соотношения жесткости надземных конструкций и грунтов основания на характер осадок и усилия в конструкциях.

• Разработка методики определения жесткостных характеристик надземных конструкций зданий.

• Анализ влияния упругопластических деформаций грунтов основания на перераспределение усилий по сравнению с упругим расчетом, а также исследование изменения величин усилий в конструкциях с учетом временного фактора.

• Сравнение измеренных осадок реальных зданий с результатами численного моделирования.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Определены зависимости усилий в надземных конструкциях как функции от соотношения жесткости зданий и основания.

2. Предложен метод определения категории жесткости конструкции (конечной жесткости или абсолютной жесткости) в зависимости от коэффициента жесткости, вычисляемого как для плоской плиты.

3. Предложен метод проектирования конструкций зданий при взаимодействии с основанием по величине требуемой жесткости.

На защиту выносятся:

1. Полученная зависимость усилий в конструкциях от их жесткости для назначения конструктивной схемы здания.

2. Метод определения категории жесткости сооружения в зависимости от коэффициента жесткости.

3. Метод проектирования фундаментов и надземных конструкций с учетом двух предельных случаев работы сооружения - на начальном этапе (когда осадки грунта имеют минимальные величины) и на конечном этапе (после условной стабилизации осадок), что соответствует расчету здания на абсолютно жестком и на податливом (для конечных осадок) основании.

Практическая ценность работы состоит в разработке рекомендаций по проектированию надземных конструкций исходя из условий совместной работы здания и основания, что позволяет уменьшить расход основных строительных материалов на стадии строительства и снизить затраты на ремонты в процессе эксплуатации.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Проведенные экспериментально-теоретические исследования позволили выявить нелинейный характер перераспределения усилий в зависимости от жесткости надземных конструкций. С увеличением жесткости конструкций разность осадок здания уменьшается, дополнительные усилия в конструкциях возрастают. При относительной разности осадок, стремящейся к нулю, роста дополнительных усилий в конструкциях зданий при увеличении жесткости практически не происходит.

2. Учет в расчетах пластических свойств грунтов приводит к уменьшению жесткости основания и, как следствие, к уменьшению перераспределения усилий по сравнению с упругим расчетом.

3. Определено значение предельной жесткости сооружения, вычисляемое по формуле как для плоских плит, при которой относительная разность осадок равна нулю. Предельной величиной жесткости конструкции из условия совместной работы с основанием следует считать такое значение, при котором относительная разность осадок стремится к нулю, и при дальнейшем увеличении жесткости изменение перераспределения нагрузок и роста усилий практически не происходит.

4. Разработана методика определения жесткости здания путем замены здания плоской плитой с приведенной жесткостью, при этом толщина плиты определяется путем сравнения прогибов здания и плоской плиты на угловых абсолютно жестких опорах без учета отпора грунта основания.

На основе разработанной методики определения жесткости здания и вычисления предельной жесткости плоской плиты показано, что при жесткости здания больше предельной значения осадок точек здания и нагрузок на основание остаются постоянными. Увеличение жесткости здания сверх предельной величины является нерациональным по условию совместной работы здания и основания.

Для назначения оптимальной конструктивной схемы здания необходимо, чтобы дополнительные усилия в конструкции, вызванные совместной работой здания и основания, были минимальны, что достигается за счет максимального снижения жесткости конструкций при условии ограничения предельных неравномерных деформаций здания по эстетическим, технологическим и др. требованиям. При необходимости минимизации неравномерных осадок жесткость здания должна равняться предельной величине, увеличение жесткости более которой является неоправданным. Снижение жесткости здания достигается за счет уменьшения количества несущих стен и их толщин путем замены их на простенки и колонны, а также за счет уменьшения толщин перекрытий и фундаментных плит. Данный метод позволит снизить суммарный вес здания и, как следствие, нагрузку на основание, что приведет к уменьшению абсолютных величин осадок и создаст более благоприятные условия для совместной работы системы «здание-основание». За счет сокращения сечений элементов конструкций и уменьшения нагрузок на основание достигается снижение общей стоимости строительства.

7. Проведенные исследования показали необходимость учета нарастания разности осадок и изменения усилий в конструкциях в процессе деформирования оснований. Надземные конструкции рекомендуется рассчитывать для двух случаев работы сооружения - на начальном этапе (когда осадки грунта имеют минимальные величины) и на конечном этапе (после условной стабилизации осадок), что соответствует расчету здания на абсолютно жестком и на податливом (для конечных осадок) основании. При этом усилия в надземных конструкциях и нагрузки, передаваемые на фундаменты (сваи), следует принимать максимальными из двух выполненных расчетов. Для зданий с различной конструктивной схемой увеличение суммарной нагрузки на фундаменты (суммарной несущей способности свайного поля) по результатам расчета при различной жесткости основания, как правило, не превышает 20%. Выполнение расчетов при различной жесткости основания повышает надежность здания на всех этапах его существования и позволяет достичь экономии затрат на ремонты в процессе эксплуатации.

1. Абелев, М. Ю. Строительство промышленных и гражданских зданий на слабых водонасыщенных грунтах / М. Ю. Абелев. М.: Стройиздат, 1983. - 248 с.

2. Абелев, М. Ю. Деформации сооружений в сложных инженерно-геологических условиях / М. Ю. Абелев. М.: Стройиздат, 1982. -183 с.

3. Абелев, Ю. М. Деформации крупнопанельного дома на просадочных грунтах при искусственном замачивании основания / Ю. М. Абелев, П. И. Брайт, В. И. Крутов и др. // Основания, фундаменты и механика грунтов. М., 1961. №6. - С.12-15.

4. Алексеев, П. С. Использование среды разработчика конечных элементов при создании моделей в рамках программы FEM models / П. С. Алексеев, К. Г. Шашкин // Реконструкция городов и геотехническое строительство. СПб., 2000. №2. - С. 125-127.

5. Бате, К. Численные методы анализа и метод конечных элементов / К. Бате, Е. Вилсон. М.: Стройиздат, 1982. - 477 с.

6. Бетонные и железобетонные конструкции: СНиП 2.03.01-84*. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. - 80 с.

7. Бетонные и железобетонные конструкции: СНиП 52-01-2003. М.: ФГУП ЦПП, 2004. - 24 с.

8. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры: СП 52-101-2003. М.: ГУП "НИИЖБ", ФГУП ЦПП, 2004. - 53 с.

9. Бугров, А. К. Метод конечных элементов в расчетах консолидации водонасыщенных грунтов / А. К. Бугров // Гидротехническое строительство. СПб., 1975. №7. С.35-38.

10. Бугров, А. К. О решении смешанной задачи теории упругости и теории пластичности грунтов / А. К. Бугров // Основания, фундаменты и механика грунтов. М., 1974. №6. - С.20-23.

11. Васильев, Б. Д. Возведение капитальных зданий на сильно сжимаемых основаниях (опыт фундаментостроения) / Б. Д. Васильев. М.: Гос. изд. литературы по строительству и архитектуре, 1952. - 127 с.

12. Васильев, Б. Д. Основания и фундаменты. / Б. Д. Васильев. М.: Госстройиздат, 1955. - 384 с.

13. Власов, В. 3. Балки плиты и оболочки на упругом основании / В. 3. Власов, Н. Н. Леонтьев. М.: Гос. изд. физ.-мат. лит., 1960. -491 с.

14. Герсеванов, Н. М. Теоретические основы механики грунтов / Н. М. Герсеванов, Д. Е. Польшин. М.: Стройиздат, 1948. - 247 с.

15. Герсеванов, Н.М. Функциональные прерыватели и их применение в строительной механике. / Н. М. Герсеванов // Сб. ВИОС. М., Госстойиздат, 1934. №2.

16. Основания гидротехнических сооружений: СНиП 2.02.02-85. М: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. - 48с.

17. Голли, А. В. Исследование сжимаемой толщи в связных грунтах под центрально загруженными штампами: дисс. .канд. техн. наук. / А. В. Голли; Лен. инж. строит, ин-т Л., 1972. - 153 с.

18. Голубев, С. Л. Наблюдения за деформациями крупноблочных зданий / С. Л. Голубев // Основания, фундаменты и механика грунтов. М., 1960. №6. - С. 6-8.

19. Горбунов-Посадов, М. И. Расчет конструкций на упругом основании / М. И. Горбунов-Посадов, Т. А. Маликова. М.: Стройиздат, 1973. - 627 с.

20. Горлов, А. М. Автоматизированный расчет прямоугольных плит на упругом основании / А. М. Горлов, Р. В. Серебряный. М.: Стройиздат, 1968. - 208 с.

21. ГОСТ 20276-99 Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости. М.: ГУП ЦПП, 2000.

22. Далматов, Б. И. Исследование деформации грунтов в основании сооружений / Б. И. Далматов, С. Н. Сотников, Н. М. Дорошкевич и др. // Тр. VIII Междунар. конгр. по механике грунтов и фундаментостроению. -М.: Стройиздат, 1973. -С.64-72.

23. Далматов, Б. И. Определение осадок фундаментов с учетом изменения модуля деформации глинистого грунта в зависимости от напряженного состояния / Б. И. Далматов, В. М. Чикишев // Основания, фундаменты и механика грунтов. М., 1984. №1. - С.24-26.

24. Далматов, Б. И. Механика грунтов основания и фундаменты. / Б. И. Далматов. — Л.: Стройиздат, 1988.-415 с.

25. Деревянные конструкции: СНиП 11-25-80*. М.: ГП ЦПП, 1995.

26. Диниик, А. Н. Круглая плита на упругом основании. / А. Н. Динник // Известия Киевского политехнического института. Киев, 1910.

27. Егоров, К. Е. Расчет оснований под круглой фундаментной плитой конечной жесткости. / К. Е. Егоров // Труды к VII Международному конгрессу по механике грунтов и фундаментостроению. М.: Стройиздат, 1969.-С. 15-22.

28. Егоров, К. Е. О деформации основания конечной толщины / К. Е. Егоров // Основания, фундаменты и механика грунтов. М., 1961. №1. - С.4-6

29. Егоров, К. Е. К вопросу деформаций оснований конечной толщины / К. Е. Егоров // Сб. трудов НИИ оснований. М.: Госстройиздат, 1958. №34.-С.5-33

30. Егоров, К. Е. К вопросу о допускаемых осадках фундаментов сооружений / К. Е. Егоров // Сб. трудов НИИ оснований. М.: Гос. изд. литературы по строительству и архитектуре, 1952. №18. - С.5-16.

31. Жемочкин, Б. Н. Практические методы расчета балок и плит на упругом основании / Б. Н. Жемочкин, А. П. Синицын. М.: Госстройиздат, 1962. - 239 с.

32. Зарецкий, Ю. К. Вязкопластичность грунтов и расчеты сооружений / Ю. К. Зарецкий. М.: Стройиздат, 1988. - 352 с.

33. Зарецкий, Ю. К. Лекции по современной механике грунтов / Ю. К. Зарецкий. Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского ун-та, 1989. - 607с.

34. Зенкевич, О. К. Метод конечных элементов в технике / О. К. Зенкевич. М.: Мир, 1975. - 544 с.

35. Иовчук, А. Т. Осадки и деформации крупнопанельных зданий, возведенных на грунтах, включающих растительные остатки / А. Т. Иовчук // Основания, фундаменты и механика грунтов. М., 1960. №1. С. 14-16.

36. Карпиловский, В. С. Вычислительный комплекс SCAD / В. С. Карпиловский, Э. 3. Криксунов, А. А. Маляренко, и др. М.: Изд. АСВ, 2006. - 592с.

37. Катценбах Р., Основные принципы проектирования и мониторинга высотных зданий Франкфурта-на-Майне, случаи из практики / Р. Катценбах, А. Шмит, X. Рамм // Реконструкция городов и геотехническое строительство. СПб., 2005. №9. - С.80-99.

38. Клейн, Г. К. Учет неоднородности, разрывности деформаций и других механических свойств грунта при расчете сооружений на сплошном основании / Г. К. Клейн // Сб. трудов МИСИ. - М., 1956. №14.-С.168-180.

39. Клепиков, С. Н. Расчет конструкций на упругом основании / С. Н. Клепиков. Киев: «Буд1вельник», 1967. - 184 с.

40. Клепиков, С. Н. Расчет бескаркасных крупнопанельных зданий на неравномерные осадки оснований / С. Н. Клепиков. Киев: «Буд1вельник», 1966. - 98 с.

41. Клименко, H.H., Опыт строительства многоэтажных домов на слабых грунтах / Н. Н. Клименко, Г. К. Шилов // Основания, фундаменты и механика грунтов. М., 1961. №3. - С. 18-21.

42. Конпор, Дж. Метод конечных элементов в механике жидкости. / Дж. Коннор, К. Бреббиа. JL: Судостроение, 1979. - 264 с.

43. Коновалов, П. А. Устройство фундаментов на заторфованных грунтах / П. А. Коновалов. М.: Стройиздат, 1980. - 161 с.

44. Коновалов, П. А. Распределительные свойства грунтов основания / П. А. Коновалов // Основания, фундаменты и подземные сооружения: Сб. тр. НИИОСП. М.: Стройиздат, 1970. №59. -С. 162-167

45. Коренев, Б. Г. Расчет плит на упругом основании / Б. Г. Коренев, Е. И. Черниговская, М.: Госстройиздат, 1962. - 355 с.

46. Лучкин, М. А. Учет развития деформаций основания во времени при совместном расчете системы «основание-фундамент-здание»: дисс. .канд. техн. наук / М. А. Лучкин; Петербургский гос. Ун-т путей сообщения. СПб., 2007. - 158 с.

47. Макаров, В. В. О модуле деформации мелких песков / В. В. Макаров // Основания, фундаменты и механика грунтов. М., 1969. №2. - С.27-28.

48. Медников, И. А. Коэффициенты постели линейно-деформируемого многослойного основания / И. А. Медников // Основания фундаменты и механика грунтов. М., 1967. №4. - С.10-12.

49. Мозгачева, О. А. Геотехнические аспекты реконструкции московского манежа / О. А. Мозгачева, В. П. Петрухин, Д. Е. Разводовский и др. // Реконструкция городов и геотехническое строительство. СПб., 2006. №10. - С.222-232.

50. Моррисо, Г. «Мариинский театр-П» крупнейший проект Санкт-Петербурга / Г. Моррисо, В. М. Улицкий, В. А. Ильичев и др. // Реконструкция городов и геотехническое строительство. -СПб., 2005. №9.-С. 181-202.

51. Нормы и технические условия проектирования естественных оснований зданий и промышленных сооружений: НиТУ 127-55. -М.: Гос. изд. литературы по строительству и архитектуре, 1955.

52. Оден, Дж. Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред / Дж. Оден. М.: Мир, 1976. - 708 с.

53. Основания зданий и сооружений: СНиП 2.02.01-83*. М.: Стройиздат, 1985.-41 с.

54. Парамонов, В. Н. Закрепление грунтов оснований фундаментов зданий по струйной технологии при увеличении нагрузок / В. Н. Парамонов, С. А. Кудрявцев, С. Г. Богов // Реконструкция городов и геотехническое строительство. СПб., 2006. №10. - С.192-199.

55. Пастернак, П. JI. Основы нового метода расчета фундаментов на упругом основании при помощи двух коэффициентов постели / П. J1. Пастернак. М.: Гос. изд. литературы по строительству и архитектуре, 1954. - 56 с.

56. Пинто, А. Дворец Мейор Сотто Проект и работа конструкций усиления подпорных сооружений / А. Пинто, С. Феррейра, В. Баррос и др. // Реконструкция городов и геотехническое строительство. СПб., 2004. №8. С.30-36.

57. Польшин, Д. Е., О допустимых наибольших неравномерностях осадок сооружений / Д. Е. Польшин, Р. А. Токарь // Материалы к IV

58. Международному конгрессу по механике грунтов и фундаментостроению. М.: изд. АН СССР, 1957.

59. Посяда, Ю. Н. Строительство фундаментов крупнопанельных жилых домов на просадочных грунтах в г. Запорожье / Ю. Н. Посяда, А. М. Дондыш // Основания, фундаменты и механика грунтов. М., 1961. №5. С.3-4.

60. Проектирование и устройство оснований фундаментов зданий и сооружений: СП 50-101-2004. М.: ФГУП ЦПП, 2004. - 130 с.

61. Проектирование и устройство свайных фундаментов: СП 50-1022003. М.: ФГУП ЦПП, 2004. - 81 с.

62. Проектирование фундаментов зданий и сооружений в Санкт-Петербурге: ТСН 50-302-2004. СПб., 2004. - 57 с.

63. Пузыревский, Н. Н. Расчеты фундаментов / Н. Н. Пузыревский. -Л.: ЛНИП, 1923.

64. Резников, Р. А. Расчет статически неопределимых систем с использованием быстродействующей электронной вычислительной машины / Р. А. Резников // Проектстальконструкция. Сборник. Материалы по стальным конструкциям. Л., 1958. №3.

65. Рекомендации по испытанию и оценке прочности, жесткости и трещиностойкости опытных образцов железобетонных конструкций / НИИЖБ Госстроя СССР. М., - 1987. - 36 с.

66. Руководство по расчету и проектированию зданий и сооружений на подрабатываемых территориях. М.: Стройиздат, 1977. - 141 с.

67. Руководство по проектированию плитных фундаментов каркасных зданий и сооружений башенного типа / НИИОСП им. Н.М.Герсеванова. М.: Стройиздат, 1984. - 263 с.

68. Руководство по проектированию фундаментных плит каркасных зданий / НИИОСП им. Н.М.Герсеванова. М.: Стройиздат, 1977. -129 с.

69. Рыбаков, В. И. Осадки фундаментов сооружений / В. И. Рыбаков. -М.: ОНТИ, 1937.-355 с.

70. Свайные фундаменты: СНиП 2.02.03-85. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.-45 с.

71. Сегерлинд, Л. Применение метода конечных элементов / Л. Сегерлинд. М.: Мир, 1979. - 392 с.

72. Симагин, В. Г. Деформации зданий / В. Г. Симагин, П. А. Коновалов. Петрозаводск: Карелия, 1978. -109 с.

73. Симвулиди, И. А. Расчет иненерных конструкций на упругом основании / И. А. Симвулиди. М.: Высш. школа, 1968. - 275 с.

74. Синицын А. П. Расчет балок и плит на упругом основании за пределом упругости / А. П. Синицын. М.: Стройиздат, 1974.

75. Снитко, Н. К. Теория расчета балок на упругом основании / Н. К. Снитко. Военно-трансп. акад. РККА, 1937. - 93 с.

76. Сорочан, Е. А. Фундаменты промышленных зданий / Е. А. Сорочан. М.: Стройиздат, 1986. - 303 с.

77. Сорочан Е. А., Основания, фундаменты и подземные сооружения. Справочник проектировщика / Е. А. Сорочан, Ю. Г. Трофименков, В. Е. Зубков и др. М.: Стройиздат, 1985. - 479 с.

78. Сорочан, Е. А. Деформации сооружений, возникающие на набухающих грунтах / Е. А. Сорочан // Основания, фундаменты и механика грунтов. -М., 1961. №1. С.13-15.

79. Сотников, С. Н. Осадки сплошных фундаментных плит и ленточных фундаментов крупнопанельных домов на мощной толще слабых грунтов / С. Н. Сотников // Механика грунтов, основания и фундаменты: Сб. научных тр. ЛИСИ. Л., 1975. №98 (1). - С. 12-34.

80. Техническое заключение по результатам инженерных изысканий и обследований комплекса зданий по адресу: Санкт-Петербург, Ленинский пр. д. 153 (Площадь Конституции): Отчет НИР (заключ.) Т. 6 / ПГУПС; рук. С. И. Алексеев. СПб.: ПГУПС, 2007.

81. Улицкий, В. М. Расчетная оценка взаимного влияния зданий и подземных сооружений / В. М. Улицкий, А. Г. Шашкин, К. Г. Шашкин и др. // Реконструкция городов и геотехническое строительство. СПб., 2004. №8. - С.68-82.

82. Улицкий, В. М. Высотное строительство в Санкт-Петербурге / В. М. Улицкий, А. Г. Шашкин, К. Г. Шашкин // Реконструкция городов и геотехническое строительство. СПб., 2005. №9. - С.56-66.

83. Улицкий, В. М. Ретроспективный анализ геотехнической ситуации с учетом взаимодействия здания и основания / В. М. Улицкий, А. Г. Шашкин, М. Б. Лисюк // Реконструкция городов и геотехническое строительство. СПб., 2006. №10. - С.47-55.

84. Улицкий, В. М. Основы совместных расчетов здания и основания / В. М. Улицкий // Реконструкция городов и геотехническое строительство. СПб., 2006. №10. С.56-62.

85. Ухов, С. Б. Расчет сооружений и оснований методом конечных элементов / С. Б. Ухов. М.: МИСИ, 1973. - 118 с.

86. Фадеев, А. Б. Решение геотехнических задач методом конечных элементов / А. Б. Фадеев, А. Л. Прегер. Томск: Изд-во ТГУ, 1993. -310 с.

87. Фадеев А. Б. Метод конечных элементов в геомеханике / А. Б. Фадеев. М.: Изд-во «Недра», 1987. - 224 с.

88. Федоровский, В. Г. Учет геометрической нелинейности в конечноэлементных расчетах грунтовых массивов / В. Г. Федоровский // Сб. трудов НИИ оснований и подземных сооружений. М., 1986. вып.86. - С.3-9.

89. Филоненко-Бородович М. М. Простейшая модель упругого основания, способная распределять нагрузку / М. М. Филоненко-Бородович // Сб. трудов МЭИИТ. М., 1945. №3. - С.92-110.

90. Цытович, Н. А. Основы прикладной геомеханики в строительстве / Н. А. Цытович, 3. Г. Тер-Мартиросян. М.: Высш. школа, 1981. -317 с.

91. Цытович, Н. А. Механика грунтов (краткий курс) / Н. А. Цытович. М.: Высш. школа, 1968. - 259 с.

92. Цытович, Н. А. Основания и фундаменты / Н. А. Цытович. М.: Гос. изд. литературы по строительству и архитектуре, 1959. - 452 с.

93. Черников, А. К. Теоретические основы геомеханики / А. К. Черников. СПб: Петербургский гос. Ун-т путей сообщения, 1994. -187 с.

94. Шагин, П. П. Прочность и устойчивость бескаркасных жилых зданий из сборных элементов на сильно и неравномерно сжимаемых грунтах / П. П. Шагин. J1.-M.: Госстройиздат, 1961. - 120 с.

95. Шагин, П. П. Прочность сборных зданий на просадочных грунтах / П. П. Шагин. J1.-M.: Госстройиздат, 1963. - 120 с.

96. Шамсабади, А. Моделирование динамического взаимодействия конструкции моста и грунта основания наклонного моста / А. Шамсабади, J1. Ян // Реконструкция городов и геотехническое строительство. СПб., 2006. №10. - С. 107-113.

97. Шашкин А. Г. Расчет фундаментных плит в пространственной постановке с учетом нелинейных деформаций основания / А. Г. Шашкин, К. Г. Шашкин // Реконструкция городов и геотехническое строительство. СПб., 2000. №2. - С.103-107.

98. Шашкин, А. Г. Основные закономерности взаимодействия оснований и надземных конструкций зданий / А. Г. Шашкин, К. Г. Шашкин // Реконструкция городов и геотехническое строительство. СПб., 2006. №10. - С.63-93.

99. Шашкин, К. Г. Использование структуры универсального конечного элемента при разработке моделей в рамках программы "FEM models" / К. Г. Шашкин // Реконструкция городов и геотехническое строительство. СПб., 2000. №1. - С.80-84.

100. Шашкин, К. Г. Оценка напряженно-деформированного состояния системы «основание-фундамент-здание» с учетом совместной работы: дисс. .канд. техн. наук/К. Г. Шашкин; Петербургский гос. архитектур. строит, ун-т. - СПб., 2002. - 139 с.

101. Швец, В. Б. Расчет осадки фундаментов с учетом структурной прочности грунта / В. Б. Швец // Исследования работы оснований и фундаментов промышленных зданий и сооружений. Сб. тр. -Свердловск, 1969. С.30-41.

102. Шехтер, О. Я. Расчет бесконечной плиты, лежащей на упругом основании конечной и бесконечной мощности и нагруженной сосредоточенной силой / О. Я. Шехтер // Сб. трудов НИИ Фундаментстроя. -М.: Госстройиздат, 1939. №10.

103. Шехтер, О. Я. К расчету фундаментных плит на упругом слое конечной мощности / О. Я. Шехтер // Сб. трудов НИИ Минстерства строительства военных и военно-морских предприятий. -Стройвоенмориздат, 1948. №11.

104. Широков, В. Н. Определение структурной прочности в компрессионных испытаниях / В. Н. Широков // Инженерная геология. М., 1987. №6. - С.111-114.

105. Schultze, E. Statistical Evaluation of Settlement Observation / E. Schultze, W. Sievering // Proc. 9lh ICSMFE. Tokyo, 1977, Vol 1. - pp. 711-714.

106. Лира Софт, http://www.lira.com.ua

107. ANSYS, http://www.cadfem.ru

108. Cosmos/DesignSTAR, http://www.cosmosm.com

109. FEM models, http://www.georec.spb.ru

110. ING+, http://www.tech-soft.ru

111. NormCad, http://www.normcad.ru

112. PLAXIS, http://www.plaxis.ru

113. SCAD Office, http://www.scadgroup.com

114. ZSOIL, http://www.zace.com