автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Взаимодействие фундаментов с основанием при циклических и вибрационных воздействиях с учётом реологических свойств грунтов

На правах рукописи

Тер-Мартиросян Армен Завенович

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ФУНДАМЕНТОВ С ОСНОВАНИЕМ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКИХ И ВИБРАЦИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ С УЧЁТОМ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ

Специальность 05.23.02 - Основания и фундаменты, подземные сооружения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 9 ?010

Москва-2010

004616977

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственнь строительный университет».

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор

Бурлаков Виктор Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Добров Эдуард Михайлович

кандидат технических наук, доцент Прошин Михаил Викторович

Ведущая организация: Фили;

«Инженерного центра ЕЭС» - «Инстит; Теплоэлектропроект», г. Москва

Защита состоится «23» декабря 2010 г. в 16.00 часов на заседаш диссертационного совета Д 212.138.08 при ГОУ ВПО Московсю государственный строительный университет по адресу: 105082, г. Москв ул. Спартаковская, д. 2/1, ауд. 212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВП Московского государственного строительного университета.

й.

Автореферат разослан « » ноября 2010 г.

Ученый секретарь ^ ,_____

диссертационного совета V" " Знаменский В.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

При проектировании, строительстве и эксплуатации промышленных, гражданских, гидротехнических и транспортных сооружений, а также высотных зданий и комплексов повышенной ответственности возникает необходимость учёта низкочастотных циклических и вибрационных воздействий на грунты основания для количественной оценки их взаимодействия с подземной частью сооружений, с целью определения дополнительных осадок, кренов и устойчивости (общей и локальной).

Количественная оценка взаимодействия таких сооружений с их основанием, для определения дополнительных осадок и кренов, связана с расчётами напряжённо-деформированного состояния (НДС) грунтов оснований с учётом многочисленных факторов, в том числе особенностью силового и физического воздействия (статика, циклика, вибрация) и механических свойств грунтов при таких воздействиях (ползучесть, пластичность).

Опыт строительства и эксплуатации перечисленных видов сооружений и высотных зданий показывает, что длительное циклическое и вибрационное воздействия приводят к накоплению дополнительных (необратимых пластических) деформаций в грунтах оснований и в конечном итоге к дополнительным осадкам и кренам фундаментов сооружений, а порой к потере общей устойчивости, например при разжижении водонасыщенных песков.

Целью работы является изучение и совершенствование методов исследования и описания механических свойств грунтов при статическом, циклическом и вибрационном воздействиях и использование этих свойств для количественной оценки НДС оснований зданий и сооружений повышенной ответственности, в том числе для определения дополнительных осадок, кренов и их устойчивости.

Основные задачи исследований

Для достижения поставленной цели были выполнены следующие вщ работ:

• Изучение и анализ современного состояния метод! исследования и математического описания механических свойств грунт« при статическом, циклическом и вибрационном воздействиях;

• Изучение и анализ современных методов количественной оцеш НДС оснований сооружений, в том числе дополнительных деформаций, п| циклическом и вибрационном воздействиях;

• Экспериментальные исследования механических свойств грунт» в лабораторных условиях при компрессии и сдвиге (перекашивании);

• Анализ результатов существующих и выполненнь экспериментальных исследований и построение новых реологичесю моделей грунтов на основе совершенствования моделей Максвелла Кельвина - Фойгга путём учёта упрочнения вязкого и упругого элементов, нелинейной зависимости от накопленной деформации, а также вво, структурной прочности при компрессии и сдвиге;

• Аналитическое и численное решение полученных уравнений д. количественной оценки дополнительных деформаций, напряжений порового давленияв грунтах при циклическом и вибрационном воздействия:

• Решение примеров задач по оценке дополнительных деформащ грунтов в условиях компрессии и сдвига, а также в основании сооружен] аналитическим и численным методамипри статическом, циклическом вибрационном воздействиях с учётом новых моделей грунтов;

• Решение примеров задач по оценке дополнительных деформащ в основании сооружений при циклическом и вибрационном воздействиях упруго - пластической постановке с использованием Р1ах]зи их анализ.

Научная новизна работы заключается в том, что:

1. На основе анализа современных экспериментальных и теоретических исследований реологических свойств грунтов построены новые реологические модели, и составлены соответствующие уравнения, учитывающие упрочнение элементов вязкости н упругости в зависимости от накопленной деформации скелета грунта, а также учитывающие структурную прочность сжатия и сдвига.

2. Показано, что предложенные реологические модели позволяют описать остаточные деформации и напряжения, а также семейство кривых ползучести при сдвиге в режиме статического и кинематического нагружения, что имеет важное значение.

3. На основе новых реологических моделей скелета грунта построены новые уравнения для не полностью водонасыщенного грунта, решение которых позволяет количественно прогнозировать процесс накопления порового давления во времени в условиях отсутствия дренажа при статическом, циклическом и вибрационном воздействиях.

4. Поставлена и решена одномерная задача консолидации слоя не полностью водонасыщенного грунта с учётом построенных реологических уравнений при циклическом изменении внешней нагрузки. Численное решение полученного неоднородного дифференциального уравнения с переменным коэффициентом консолидации показал, что изменение порового давления во времени имеет экстремальный характер, и что его экстремум зависит от соотношения коэффициента фильтрации, частоты изменения нагрузки и высоты слоя.

5. Показано, что учёт упрочнения и структурной прочности при компрессионной и сдвиговой деформациях в предложенных моделях при циклическом нагружении позволяет описать процесс накопления остаточных деформаций и напряжений.

6. Подтверждено, что при циклическом и вибрационном воздействиях деформации развиваются, в основном, пропорционально

логарифму времени и, что интенсивность этих деформаций зависит от относительной амплитуды Ао/Аост и степени приближения к предельному состоянию т/г, <1.

7. Учёт предложенных реологических моделей грунтов для определения вязкого сопротивления основания при расчёте колебания системы фундамент - основание приводит к накоплению остаточных перемещений фундамента.

8. Рассмотрены возможные варианты применения предложенных моделей для определения дополнительных деформаций и напряжений в массиве грунта, вмещающего подземную часть здания.

Научная ценность работы заключается в построении новых обобщённых реологических моделей неводонасыщенных и водонасыщенных грунтов и составлении соответствующих уравнений и их использовании при количественной оценке дополнительных остаточных деформаций и напряжений в грунтовой среде, при взаимодействии фундаментов с основанием аналитическими и численными методами под воздействием циклической и вибрационной нагрузок.

Практическое значение работы

Полученные в диссертационной работе результаты исследований позволяют:

• Совершенствовать методы математического описания механических свойств грунтов при статическом, циклическом и вибрационном воздействиях путём учёта упрочнения и структурной прочности;

• Дать научное обоснование накопления дополнительных остаточных деформаций и напряжений в грунте при однократном и многократном циклическом и вибрационном воздействиях;

• Совершенствовать методы количественной оценки остаточных деформаций и напряжений в основаниях сооружений аналитическим и численными методами при циклическом и вибрационном воздействиях.

Реализация работы

1. Методика определения коэффициента виброползучести, на разработанной установке для проведения компрессионных и сдвиговых испытаний грунтов при заданных частотах и амплитуде вибрационной нагрузки была использована при испытании грунтов оснований 6-и турбогенераторов на территории РФ. Результаты испытаний будут использованы при проектировании этих объектов.

2. Результаты диссертационной работы (в том числе аналитические и численные) будут использованы в практике научно-исследовательских работ кафедры механики грунтов, оснований и фундаментов МГСУ, а также в организациях, занимающихся проектированием и строительством высотных зданий и других сооружений при циклических и вибрационных воздействиях.

Достоверность результатов исследований заключается в том, что они основываются на анализе современных экспериментальных и теоретических исследований свойств грунтов при статическом, циклическом и вибрационном воздействиях, а также на теоретических исследованиях по количественной оценке дополнительных остаточных деформаций и напряжений в грунтовой среде, на основе современных методов прикладной механики грунтов.

На защиту выносятся:

• Результаты экспериментальных исследований и математическое описание механических свойств грунтов при статическом, циклическом и вибрационном воздействиях, основанные на новых реологических моделях;

• Результаты решения неоднородного уравнения консолидации водонасыщенного слоя грунта при циклическом нагружении с учётом переменного коэффициента консолидации;

• Результаты решения новых реологических уравнений при уплотнении и сдвиге для неводонасыщенных и водонасыщенных грунтов при статическом, циклическом и вибрационном воздействиях;

• Результаты решения задачи о колебании системы «фундамент -основание» с учётом новых элементов вязкого сопротивления;

• Примеры расчёта НДС оснований МКЭ в упруго-пластической постановке с использованием Р1ах1з.

Публикации

Основное содержание работы отображено в 10 научных работах, из них 3 в научных журналах, рекомендованных ВАК.

Объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и библиографического списка, включающего 113 наименований. Работа изложена на 190 страницах машинописного текста, включающего 5 таблиц, 95рисунков.

Автор считает своим приятным долгом выразить благодарность своему научному руководителю, кандидату технических наук, профессору Бурлакову Виктору Николаевичу за постоянное внимание и помощь при выполнении настоящей работы

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель и задачи исследований, отмечена научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе приводятся обзор и анализ состояния изучаемого вопроса. Рассмотрены современные представления о взаимодействии фундаментов со сжимаемым основанием при статическом, циклическом и вибрационном воздействиях. Выполнен анализ существующих методов количественной оценки дополнительных осадок оснований сооружений, остаточных деформаций и напряжений в грунтовой среде.

Отмечается, что существенный вклад в исследуемую проблему внесли: Вознесенский Е.А., Герсеванов Н.М., Григорян С.С., Зарецкий Ю.К., Иванов П.Л., Ильичёв В.В., Красников Н.Д., Ляхов Г.М., Лятхер В.М., Маслов Н.Н, Николаевский В.Н., Рассказов Л.Н., Савинов O.A., Синицын А.П., Ставницер Л.Р., Цытович H.A., Ишихара К. и др.

В настоящее время накоплено большое количество экспериментальных исследований грунтов при циклическом и вибрационном воздействиях в условиях компрессионного, трёхосного сжатия и сдвига (перекашивания).

Для описания дополнительных деформаций в условиях компрессии и сдвига используются эмпирические формулы, в том числе, экспоненциальная или логарифмическая функции. В заключение формулируются основные задачи исследований.

Вторая глава посвящена экспериментальным исследованиям механических свойств грунтов при циклическом и вибрационном воздействиях.

Приводится описание экспериментальной установки, позволяющей ! создавать циклическую и вибрационную уплотняющую нагрузки на образцах в компрессионном приборе и в приборе перекашивания.

Приведены результаты компрессионных и трёхосных испытаний песчаных и связных грунтов при циклическом нагружении частотой 0,06 до 0,15 Гц (до 10000 циклов), а также результаты компрессионных и сдвиговых (перекашивания) испытаний песчаных грунтов при вибрационном воздействиях (20, 50, 100 Гц) (рис. 1, 2). Определены коэффициенты виброползучести при компрессионном сжатии и сдвига, причём 1Ст > 1Свп, где 1Ст = Ест/(Ест + Аедин), Xет = уст/(уСт + Лудин).

Нагрузка (кПа)

I Разгрузка после вибрации -20 Гц

НИ— Разгрузка после вибрации -50 Гц

Л"" Разгрузка после вибрации -100 Гц

—ч—Нагружение

(а)

(б)

Рис. 1. Зависимости относительной деформации от времени песчаных образцов при статическом и дополнительном вибрационном нагружении в условиях компрессии (а) и зависимости относительной деформации от

0,032 0,03 0,028 0,026 0,024 0,022 0,02

Время, с

Н8Ь-20Гц —♦-50 Гц -в—100 Гц

дополнительной вибрационной нагрузки от логарифма времени (б). Всего более 50 таких испытаний для различного состава песчаных грунтов.

0,14 т-| 0,12 -? 0,1 -I 0,08 -

■е- о,Об

5 0,04 -

§ 0,02 -о

Е а

ю

Рис. 2. Зависимости угловой деформации от времени при перекашивании под воздействием вибрационной нагрузки. Всего проведено более 50 испытаний.

В третьей главе приводятся описание новых реологических моделей грунтов и соответствующих уравнений необходимых для математического моделирования процесса накопления вязко-пластических деформаций уплотнения и сдвига при статическом, циклическом и вибрационном воздействиях. Они составлены на основе анализа результатов экспериментальных исследований изложенных в 1-й и 2-й главах.

Поскольку циклическое и вибрационное воздействия связаны с фактором времени (частота, период) особенно важно при описании механических свойств за основу взять реологическое уравнение состояния грунтов.

Следует отметить, что реологические модели грунта (для описания деформаций сдвига и объёма) существенно отличаются, т.к. наиболее ярко реологические процессы проявляются при сдвиговых деформациях, т.к. последние могут иметь затухающий и незатухающий во времени характер.

Показывается, что учёт упрочнения вязкого и упругого элементов в известных моделях Максвелла и Кельвина - Фойгта и структурной прочности при уплотнении и сдвиге в предложенных моделях позволяют

юоо

X 0=488 кПа;т=75кПа > 0=589 кЛа;т=100 кПа ¡¿о=820кПа;т=125кПа ♦ о=488 кПа; г=75 кПа Шо=589 к Па; г-100 кПа Ао~В20 кЛз; т-125 кПа

описать остаточную деформацию и остаточное напряжение в грунте при однократном и многократном нагружении и разгрузке в условиях компрессии и сдвига.

(а)

а(0

с * < \ЁЫ V'

ф)\ —-) ....о.....

Е»

(б)

Рис. 3. Реологические модели не полностью водонасыщенного упрочняющегося грунта со структурной прочностью построенные на основе моделей Максвелла (а) и Кельвина - Фойгта (б) для описания процесса деформирования водонасыщенного грунта.

В диссертации приводятся подробное математическое описание этих моделей водонасыщенных и неводонасыщенных (частного случая) грунтов.

Приведём уравнения для водонасыщенных грунтов. В частном случае при отсутствии поровой воды в этих уравнениях следует исключить член учитывающий сжимаемость поровой воды.

Водонасыщенный грунт, модель З.а.

Уравнение компрессионного сжатия без учёта упрочнения и

~ Р = гг ш Ч----

структурной прочности и при условии й Г] (й1)'

<т = а+ и„

П£„

£ ; ~ иштк имеет вид: 1

г(г)

си )пти

сиг I т,.,пт.

(1)

п*:(.)(««». +"О V к(е){пт„+т*) {тп„+т,) где т,,и коэффициенты относительной сжимаемости скелета и

поровой воды соответственно, 7 л:

, Лк -вязкость при компрессии.

Уравнение (1) можно записать и для порового давления ил0) полагая, что е=пи„т„, т.е. получаем:

1

, <К'К (2)

Л к («Я1„ + М») Пк + '«V) (««„,+«„) Уравнение сдвиговой деформации водонасыщенного грунта составленное на основе модели (рис. З.а) имеет вид:

г-г г + -

(3)

я» Ф)

где лМ = пу(оеаг - Ье'»); С{у) = Оесг , г* = от, (г>£<Р + с,

а, Ь, а, у?- параметры упрочнения и разупрочнения, (0 = .

Использование такой модели для случая неводонасыщенного грунта позволяет описать семейство кривых сдвиговой ползучести при статическом (рис. 4.а) и кинематическом (рис. 4.6) режимах нагружения. Это имеет существенное значение для теории и практики реологических исследований грунтов.

(а) (б)

Рис. 4. Семейство кривых ползучести при статическом (а) и кинематическом (б) режимах нагружения построенные по результатам решения уравнения (3) с помощью МаШсас!.

Водонасыщенный грунт модель З.б.

В этом случае уравнение компрессии с учётом упрочнения имеет вид:

Из (4) можно получить решения для uK(t)полагая, что e(t) = nsw и ew =

uvm,„.

Для описания развития деформации во времени при циклическом воздействиях, в диссертации дополнительное циклическое воздействие представлено в виде периодической функции:

В четвёртой главе приводятся результаты решения уравнений (1), (3), (4) при циклической нагрузке вида (5) аналитическим или численным методами.

В диссертации отмечается, что построенные реологические модели (рис. 3) и соответствующие уравнения можно также использовать при вибрационных воздействиях, например в расчётах колебания системы «фундамент - основание» в качестве демпфирующего элемента. Вместе с тем для описания деформаций грунта под воздействием вибрационной нагрузки необходимо учитывать возможность перехода грунта в состояние вязкой тяжёлой жидкости. Если предположить, что под воздействием вибрации грунт переходит в состояние вязкой жидкости, то его деформации в условиях компрессии можно описать уравнением вида (1) при компрессии, а при сдвиге уравнением вида (3).

Далее в главе отмечается, что при циклическом и вибрационном воздействиях в грунтовой среде возникают не только остаточные деформации, но и остаточные напряжения (рис. 5).

Последние могут накапливаться в массиве грунта и находится в равновесии, когда на его свободной поверхности и внутри него не приложены ни нормальные, ни касательные напряжения. Наиболее

(5)

распространённым примером существования остаточных напряжений могут служить так называемые боковые давления в переуплотнённых грунтах, превышающие гидростатические ах = ау> yz, которые характеризуются также общеизвестным коэффициентом переуплотнения OCR (over consolidation ratio).

(б)

Рис. 5. Схематическое представление накопления остаточных деформаций и напряжений в основании фундамента и за стенкой скважины. ахх, сг}у, се - остаточные напряжения.

В диссертацию на основании решения уравнений (1) - (5) приводятся примеры, накопления остаточных деформаций и напряжений в неводонасыщенном и водонасьпценном грунтах в условиях компрессии и сдвига (рис. 6, 7,11).

В диссертации приводится решение одномерной упруго - пластической задачи при условии, что имеются нелинейные зависимости при объёмных и сдвиговых деформациях рис. 8.:

mXtl

Рис. 6. Зависимости деформаций (с)от времени в водонасыщенном (е/ -нагрузка, е2 - разгрузка) и не водонасыщенном (еЗ - нагрузка, е4 -разгрузка) грунте по формуле (1).

Рис. 7. Зависимость порового давления (ит кПа)от времени в водонасыщенном грунте(«„7 -нагрузка, - разгрузка) по формуле (1).

О 100 300 я»

о: .он

Рис. 8. Зависимость деформации е от сг/ (кПа) построенная на основе решения упруго - пластической задачи.

Таким образом учёт упруго - вязко - пластических и упруго -пластических свойств грунтов при однократном и многократном нагружении неизбежно приводят к остаточным деформациям и напряжениям в грунтовой среде.

Для подтверждения этого вывода был рассмотрен численный пример расчёта НДС в основании штампа (двумерная задача, плоская деформация) при нагрузке и разгрузке (рис. 9, рис. 10) МКЭ с учётом упрочняющегося упруго - пластического грунта (hardening soil) с помощью программы Plaxis. Видно, что и в этом случае также накапливаются остаточные деформации и напряжения.

о -0.01

Рис. 9. Изолинии остаточных вертикальных перемещений (м) под штампом после циклической нагрузки и полной разгрузки

о -10 -20 -30 | ■ - -40

,.--5 -60

1« ^80

~-230

Рис. 10. Изолинии остаточных горизонтальных напряжений^ (кПа) под штампом после циклической нагрузки и полной разгрузки Далее в диссертации рассматривается решение задачи о накоплении сдвиговых деформаций при постоянном касательном напряжении и при действии циклической уплотняющей нагрузки. В этом случае задача

сводится к совместному решению уравнений (3), (1) и (5) (рис. 11), что приводит к прогрессирующему развитию угловых деформаций.

ОЗг

Рис. 11. Зависимости угловой деформации от времени в неводонасыщенном {уз(0) и водонасыщенном (у¡О)) грунтах рассчитанные с помощью Ма&сас!.

Далее рассмотрено решение задачи консолидации водонасыщенного грунта, при циклической нагрузке <т(0 = 0 + а sin(taf )). Тогда получим:

dt 8z dt

сД0 = -

mv(t)

(6)

-, mv(t) = »?v0exp(-yt).

ГДС Г у, К (0 + ««„)' туЦ) + птш

Решение этого неоднородного уравнения с переменным коэффициентом консолидации получено численным методом с помощью программы МаИтсас! (рис. 12 а, б).

Рис. 12. Зависимости u„(t)для слоёв толщиной 1, 2, 4 м в середине слоя (а) и для слоя толщиной 2 м при коэффициентах филь трации kfl >kf2 >kf3=0 (б) рассчитанные по формуле (6)с помощьюМаЛсаё.

В диссертации приводится аналитическое решение при cv(t)=cv = const.

В пятой главе рассмотрен ряд примеров расчёта НДС оснований сооружений и вокруг скважины численным методом МКЭ реализуемый программным комплексом Plaxis. В качестве расчётной взята упруго -пластическая модель упрочняющегося грунта (Hardening soil), что позволяет описать общую деформацию при нагружении и упругую деформацию при разгрузке, причём Ер>Еи (рис. 13,14).

p/VWw 1

Ifw^ ■uSft«*

И

i

Рис.13. График зависимости вертикальных перемещений от времени при воздействии ударной (импульсной) нагрузкой по площади фундамента диаметром 2 м рассчитанные на программном комплексе Р1ах18.

В заключительной части приводятся примеры расчёта дополнительных осадок оснований существующего здания от вибрационного воздействия от тоннеля метрополитена (проект) (рис. 14).

Рассмотрена аналитическое решение задай о погружении длинной сваи в толщу разжиженного песка.

С*»огтв<1 МввЬ Бйгете Ю1а1 (Я5р)асетеп( 1.02*10"® т |с!1чр1асете.!45 5са(евир З.ООЧО® Итех)

Рис. 14. Влияние вибрации от метрополитена на дополнительные осадки надземных сооружений (схема деформирования). Максимальная осадка составляет 1,02 мм.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Обзор и анализ современного состояния вопросов по теме диссертации показали, что исследования механических свойств грунтов при статическом, циклическом и вибрационном воздействиях не позволяют считать эти задачи до конца решенными и требуют совершенствования путём учёта дополнительных факторов, выявленных за последние десятилетия.

2. Анализ результатов экспериментальных исследований свойств грунтов при циклическом я вибрационном воздействиях выполненный за последние десятилетия в том числе нами показал, что:

a) В условиях компрессии и сдвига (перекашивания) остаточные деформации развиваются пропорционально логарифму времени, и получили название «виброползучесть».

b) Интенсивность развития остаточных деформаций существенно зависит от амплитуды дополнительных напряжений по отношению к статическим Аа/аст и от степени приближения к предельному состоянию г—>г\

c) Дополнительные деформации в песчаных грунтах при вибрационном воздействии больше при испытаниях на сдвиг, чем при компрессии Лу/уст>ЛЕ/Ест, соответственно

^ ввпу (до 5 раз.) (1) Механизм накопления остаточных деформаций при циклическом (0,05 - 0,5 Гц) и низкочастотном (1-2 Гц) вибрационном воздействиях существенно не отличаются, следовательно, их можно описать одними и теми же моделями.

е) Циклические испытания в условиях компрессионного сжатия в образцах (суглинках) грунта (открытая система) поровое давление имеет экстремальных характер, что получило качественное подтверждение по решению одномерной задачи консолидации.

3. Обзор существующих методов описания механических свойств грунтов при циклическом нагружении показал, что за основу следует взять реологические уравнения состояния скелета грунта, так как циклическое нагружение связано с фактором времени.

4. Предложенные реологические уравнения для описания деформаций уплотнения и сдвига водонасыщенного (закрытая система) и неводонасыщенного грунтов построенные на основе моделей Максвелла и Кельвина — Фойгта позволяют описать остаточные деформации, напряжения и поровое давление при разгрузке. Это обусловлено учётом упрочнения в

вязком и упругом элементах в нелинейной зависимости от накопленной деформации, т.е. U = Vo

ехр(да?), £ = £0exp(/fe), а также структурной прочности при уплотнении а и сдвиге т*.

5. Одновременный учёт упрочнения и разупрочнения в предложенном реологическом уравнении сдвига позволяет описать весь спектр зависимостей кривых ползучести, т.е. кривые ползучести при т = const и

у — const, а такжекривую длительной прочности.

6. Анализ полученного решения одномерной задачи консолидации водонасыщенного слоя грунта с переменным во времени коэффициентом консолидации cv(t) показал, что поровое давление в середине слоя при циклическом воздействии имеет экстремальный характер, а максимальное значение порового давления зависит от толщины слоя, частоты циклического нагружения и коэффициента фильтрации.

7. Учёт нелинейного вязкого сопротивления и разномодульности коэффициента постели при нагрузке и разгрузке оказывают существенное влияние на характер колебания системы фундамент - основание, т.к. приводят к изменению частоты и амплитуды колебания и к остаточным перемещениям.

8. Анализ результатов решений прикладных задач механики грунтов и фундаментостроения при циклическом и вибрационном воздействиях МКЭ с помощью программного комплекса Plaxis на основе упрочняющейся упруго -пластической модели грунта (hardeningsoil) показал, что в грунтовом массиве под фундаментом, вокруг скважин, под трамбовкой, в основаниях сооружений расположенных вблизи источников вибрации (транспорт и др.) возникают остаточные деформации и напряжения, а также остаточное поровое давление в случае водонасыщенных грунтов. Такой результат качественно подтверждает результаты расчётов выполненных на основе

предложенных моделей грунтов в условиях одномерных задач уплотнения и

сдвига.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Тер-Мартиросян З.Г., Тер-Мартиросян А.З., Остаточные напряжения в грунтах при циклическом нагружении - ЙНпа, Труды XVII Польско-Российско-Словацкого семинара «Теоретические основы строительства» Варшава 02.06-06.06.2008, сс. 278-283.

2. Тер-Мартиросян З.Г., Николаев А.П., Тер-Мартиросян А.З., Остаточные деформации и устойчивость откосов при сейсмическом воздействии -Сочи, Тезисы докладов УПРоссийской национальной конференции по сейсмическому строительству и сейсмическому районированию с международным участием, Сочи 23.08-3.09.07, с. 60.

3. Тер-Мартиросян З.Г., Николаев А.П., Тер-Мартиросян А.З., Остаточные деформации и устойчивость массивов грунтов при сейсмических воздействиях - М., Научно-технический журнал «Вестник МГСУ», 2/2008, сс. 41-47. (По списку ВАК).

4. Тер-Мартиросян З.Г., Ала Сайд Мухаммед Абдул Малек, Аинбетов И.К., Тер-Мартиросян А.З., Напряжённо-деформированное состояние двухслойного основания с преобразованным верхним слоем - М., Научно-технический журнал «Вестник МГСУ», 2/2008, сс. 81-95. (По списку ВАК).

5. Тер-Мартиросян А.З., Влияние нелинейных вязко-пластических свойств грунтов на колебания системы «фундамент - основание» - М., Сборник научных трудов XXII Международной межвузовской научно-практической конференции молодых учёных, докторантов и аспирантов «Строительство - формирование среды жизнедеятельности», 15-22.04.2009 Москва, сс. 645-648.

6. Тер-Мартиросян З.Г., Тер-Мартиросян А.З., Деформации ползучести грунтов при циклическом и вибрационном воздействиях - Warszawa, Труды XVIII Польско-Российско-Словацкого семинара «Теоретические основы строительства» Москва - Архангельске) 1.07-05.07.2009, сс. 473480.

7. Тер-Мартиросян З.Г., Тер-Мартиросян А.З., Исследования грунтов оснований высотных зданий - М., Научно-технический журнал «Основания, фундаменты и механика грунтов», 5/2009, сс. 2-12. (По списку ВАК).

8. Тер-Мартиросян А.З., Остаточные деформации и напряжения в грунтовой среде при действии циклической нагрузки - М., Сборник научных трудов XXIII Международной межвузовской научно-практической конференции молодых учёных, докторантов и аспирантов «Строительство - формирование среды жизнедеятельности», 1421.04.2010, сс. 815-819.

9. Тер-Мартиросян А.З., Осадки оснований сооружений при статическом, циклическом и вибрационном воздействиях- М., Международный журнал «Геотехника», 04/2010, сс. 77-81.

10. Бурлаков В.Н., Тер-Мартиросян А.З., Дилатансия, влияние на деформируемость - М., Сборник трудов юбилейной конференции посвященной 80-летию кафедры механики грунтов, 110-летию со дня рождения H.A. Цытовича, 100-летию со дня рождения С.С. Вялова, Москва, Россия, 2010, сс. 73-84

СОДЕРЖАНИЕ.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

УСЛОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ.

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ.

Введение. Актуальность темы диссертации.

ГЛАВА 1.'.

1. Современное состояние вопроса.

1.1. Современное состояние исследований НДС оснований сооружений при циклическом и вибрационном воздействиях.

1.2. Обзор исследований механических свойств грунтов оснований сооружений при циклическом и вибрационном воздействиях.

1.3. Обзор и анализ экспериментальных и теоретических исследований НДС грунтов оснований фундаментов при циклическом и вибрационном воздействиях.

1.3.1. Реологические модели, используемые в решении задач колебания системы.

1.4. Выводы по главе.

1.5. Цель и задачи исследований.-40

ГЛАВА 2.- 42

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ И ВИБРАЦИОННОМ ВОЗДЕЙСТВИЯХ.- 42

2.1. Цель и задачи лабораторных исследований.-422.2. Экспериментальные установки и методика лабораторных испытаний.-432.3.1. Результаты испытаний песчаных и глинистых грунтов при циклическом воздействии выполненные на кафедре МГрОиФ Кузнецовым А.В. [47] и Кассамом Х.С. [40].- 47

2.3.2. Результаты испытаний песчаных грунтов в одометре при вибрационных воздействиях.- 57

2.3.3. Результаты испытаний песчаных грунтов в приборе перекашивания при циклическом и вибрационном изменении уплотняющей нагрузки и при постоянстве сдвиговых напряжениях.- 66

2.4. Выводы по главе.-70

ГЛАВАЗ .-733. ОПИСАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ, ЦИКЛИЧЕСКОМ И ВИБРАЦИОННОМ ВОЗДЕЙСТВИЯХ (определяющие соотношения).- 73

3.1. Исходные положения. Основные уравнения состояния современной механики грунтов.

3.2. Реологические свойства грунтов при статическом нагружении.

3.2.1. Общие положения.

3.2.2. Реологическая модель грунта Максвелла и её модификации.

3.2.3. Реологическая модель Кельвина - Фойгта и её модификации.

3.3. Влияние степени водонасыщения на механические свойства грунтов при статическом воздействии.

3.3.1 Общие положения.-853.3.2 Влияние реологических свойств грунтов на поровое давление в условиях компрессионного сжатия и отсутствия дренажа.

3.4. Механические свойства грунтов при циклических воздействиях.

3.4.1. Общие сведения.-903.4.2. Деформации уплотнения грунта на основе модифицированной модели Кельвина - Фойгта при циклическом нагружении.- 94

3.5. Механические свойства грунтов при вибрационном воздействии.-963.5.1. Общие сведения.-963.5.2. Описание механических свойств грунта при вибрационном воздействии.-101

3.5.3. Механические свойства грунтов на основе первой гипотезы.-103

3.5.4. Механические свойства грунтов на основе второй гипотезы.-105

3.6. Выводы по главе.-106

ГЛАВА4 .-1084. ПРИКЛАДНЫЕ ЗАДАЧИ МЕХАНИКИ ГРУНТОВ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ И ВИБРАЦИОННОМ ВОЗДЕЙСТВИЯХ.- 108

4.1. Общие положения. Виды циклических и вибрационных воздействий и методы их определения.

-1084.2. Об остаточных деформациях и напряжениях в одномерной задаче уплотнения при циклическом и вибрационном воздействиях.-110

4.3. Одномерная задача уплотнения. Определение остаточных деформаций и напряжений при циклическом и вибрационном воздействиях.-1164.3.1. Циклическое воздействие.-116

4.3.2. Остаточное поровое давление.-123

4.3.3. Вибрационное воздействие.-128

4.4. Развитие сдвиговой деформации под действием постоянного касательного напряжения и дополнительного циклического уплотняющего напряжения.-130

4.4.1. Однородный неводонасыщенный грунт.

4.4.2. Водонасыщенный грунт.

4.5. Консолидация водонасыщенного слоя грунта при действии циклической нагрузки.

4.6. Колебание системы фундамент - основание с учётом реологических свойств и упрочнения грунтов .

4.7. Выводы по главе.

ГЛАВА 5 -1465. ПРИКЛАДНЫЕ ЗАДАЧИ МЕХАНИКИ ГРУНТОВ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ И ВИБРАЦИОННОМ ВОЗДЕЙСТВИЯХ (численные методы решения).

5.1. Общие положения.

5.2. Современные модели грунтов, используемые в расчётах НДС оснований численными методами, в том числе в программном комплексе Plaxis.-1475.2.1. Введение.- 147

5.2.2. Современные модели грунтов и пути их использования в расчетах осадок фундаментов МКЭ -148

5.2.3. Упруго - пластическая модель на основе теории прочности Кулона - Мора.-149

5.2.4. Модель грунта с упрочнением (изотропное упрочнение).-152

5.2.5. Теоретические основы численного моделирования НДС грунтов оснований в расчетах осадок.

-1555.2.6. Выбор конечных элементов для МКЭ.-161

5.2.7. Выбор расчетной модели грунта. Общие положения.-163

5.3. Примеры расчёта НДС оснований при циклическом воздействии и их анализ.-163

5.3.1. Дополнительные осадки оснований от ветровой нагрузки.-163

5.3.2. Действие циклической нагрузки на стенки скважины на ограниченном участке.-166

5.4. Примеры расчёта НДС оснований при импульсном и вибрационном воздействиях и их анализ.

-1675.5. Погружение длинной сваи в разжиженное песчаное основание.-174

5.6. Выводы по главе.-175

При проектировании, строительстве и эксплуатации промышленных, гражданских, гидротехнических и транспортных сооружений, а также высотных зданий и комплексов повышенной ответственности возникает необходимость учёта низкочастотных циклических и вибрационных воздействий на грунты основания для количественной оценки их взаимодействия с подземной частью сооружений, с целью определения дополнительных осадок, кренов и устойчивости (общей и локальной).

Количественная оценка взаимодействия таких сооружений с их основанием, для определения дополнительных осадок и кренов, связана с расчётами напряжённо-деформированного состояния (НДС) грунтов оснований с учётом многочисленных факторов, в том числе особенностью силового и физического воздействия (статика, циклика, вибрация) и механических свойств грунтов при таких воздействиях (ползучесть, пластичность).

Опыт строительства и эксплуатации перечисленных видов сооружений и высотных зданий показывает, что длительное циклическое и вибрационное воздействия приводят к накоплению дополнительных (необратимых пластических) деформаций в грунтах оснований и в конечном итоге к дополнительным осадкам и кренам фундаментов сооружений, а порой к потере общей устойчивости, например при разжижении водонасыщенных песков.

Целью работы является изучение и совершенствование методов исследования и описания механических свойств грунтов при статическом, циклическом и вибрационном воздействиях и использование этих свойств для количественной оценки НДС оснований зданий и сооружений повышенной ответственности, в том числе для определения дополнительных осадок, кренов и их устойчивости.

Основные задачи исследований

Для достижения поставленной цели были выполнены следующие виды работ:

• Изучение и анализ современного состояния методов исследования и математического описания механических свойств грунтов при статическом, циклическом и вибрационном воздействиях;

• Изучение и анализ современных методов количественной оценки НДС оснований сооружений, в том числе дополнительных деформаций, при циклическом и вибрационном воздействиях;

• Экспериментальные исследования механических свойств грунтов в лабораторных условиях при компрессии и сдвиге (перекашивании);

• Анализ результатов существующих и выполненных экспериментальных исследований и построение новых реологических моделей грунтов на основе совершенствования моделей Максвелла и Кельвина - Фойгта путём учёта упрочнения вязкого и упругого элементов, в нелинейной зависимости от накопленной деформации, а также ввода структурной прочности при компрессии и сдвиге;

• Аналитическое и численное решение полученных уравнений для количественной оценки дополнительных деформаций, напряжений и порового давления в грунтах при циклическом и вибрационном воздействиях.

• Решение примеров задач по оценке дополнительных деформаций грунтов в условиях компрессии и сдвига, а также в основании сооружений аналитическим и численным методами при статическом, циклическом и вибрационном воздействиях с учётом новых моделей грунтов;

• Решение примеров задач по оценке дополнительных деформаций в основании сооружений при циклическом и вибрационном воздействиях в упруго - пластической постановке с использованием Р1ах1з и их анализ.

Научная новизна работы заключается в том, что:

1. На основе анализа современных экспериментальных и теоретических исследований реологических свойств грунтов построены новые реологические модели, и составлены соответствующие уравнения, учитывающие упрочнение элементов вязкости и упругости в зависимости от накопленной деформации скелета грунта, а также учитывающие структурную прочность сжатия и сдвига.

2. Показано, что предложенные реологические модели позволяют описать остаточные деформации и напряжения, а также семейство кривых ползучести при сдвиге в режиме статического и кинематического нагружения, что имеет важное значение.

3. На основе новых реологических моделей скелета грунта построены новые уравнения для не полностью водонасыщенного грунта, решение которых позволяет количественно прогнозировать процесс накопления порового давления во времени в условиях отсутствия дренажа при статическом, циклическом и вибрационном воздействиях.

4. Поставлена и решена одномерная задача консолидации слоя не полностью водонасыщенного грунта с учётом построенных реологических уравнений при циклическом изменении внешней нагрузки. Численное решение полученного неоднородного дифференциального уравнения с переменным коэффициентом консолидации показал, что изменение порового давления во времени имеет экстремальный характер, и что его экстремум зависит от соотношения коэффициента фильтрации, частоты изменения нагрузки и высоты слоя.

5. Показано, что учёт упрочнения и структурной прочности при компрессионной и сдвиговой деформациях в предложенных моделях при циклическом нагружении позволяет описать процесс накопления остаточных деформаций и напряжений.

6. Подтверждено, что при циклическом и вибрационном воздействиях деформации развиваются, в основном, пропорционально логарифму времени и, что интенсивность этих деформаций зависит от относительной амплитуды Ла/Ласт и степени приближения к предельному состоянию т/т*<1.

7. Учёт предложенных реологических моделей грунтов для определения вязкого сопротивления основания при расчёте колебания системы фундамент — основание приводит к накоплению остаточных перемещений фундамента.

Рассмотрены возможные варианты применения предложенных моделей для определения дополнительных деформаций и напряжений в массиве грунта, вмещающего подземную часть здания.

Научная ценность работы заключается в построении новых обобщённых реологических моделей неводонасыщенных и водонасыщенных грунтов и составлении соответствующих уравнений и их использовании при количественной оценке дополнительных остаточных деформаций и напряжений в грунтовой среде аналитическими и численными методами под воздействием циклической и вибрационной нагрузок.

Практическое значение работы

Полученные в диссертационной работе результаты исследований позволяют:

• Совершенствовать методы математического описания механических свойств грунтов при статическом, кинематическом, циклическом и вибрационном воздействиях путём учёта упрочнения и структурной прочности;

• Дать научное обоснование накопления дополнительных деформаций и напряжений в грунте при однократном и многократном циклическом и вибрационном воздействиях;

• Совершенствовать методы количественной оценки остаточных деформаций и напряжений в основаниях сооружений аналитическим и численными методами при циклическом и вибрационном воздействиях.

Реализация работы:

1. Методика определения коэффициента виброползучести, на разработанной установке для проведения компрессионных и сдвиговых испытаний грунтов при заданных частотах и амплитуде вибрационной нагрузки была использована при испытании грунтов оснований 6-и турбогенераторов на территории РФ. Результаты испытаний будут использованы при проектировании этих объектов.

2. Результаты диссертационной работы (в том числе аналитические и численные) будут использованы в практике научно-исследовательских работ кафедры механики грунтов, оснований и фундаментов МГСУ, а также в организациях, занимающихся проектированием и строительством высотных зданий и других сооружений при циклических и вибрационных воздействиях.

Достоверность результатов исследований заключается в том, что они основываются на анализе современных экспериментальных и теоретических исследований свойств грунтов при статическом, циклическом и вибрационном воздействиях, а также на теоретических исследованиях по количественной оценке дополнительных остаточных деформаций и напряжений в грунтовой среде, на основе современных методов прикладной механики грунтов.

На защиту выносятся:

• Результаты экспериментальных исследований и математическое описание механических свойств грунтов при статическом, циклическом и вибрационном воздействиях, основанные на новых реологических моделях;

• Результаты решения неоднородного уравнения консолидации водонасыщенного слоя грунта при циклическом нагружении с учётом переменного коэффициента консолидации;

• Результаты решения новых реологических уравнений при уплотнении и сдвиге для неводонасыщенных и водонасыщенных грунтов при статическом, циклическом и вибрационном воздействиях;

• Результаты решения задачи о колебании системы «фундамент -основание с учётом новых элементов вязкого сопротивления;

• Примеры расчёта НДС оснований МЕСЭ в упруго-пластической постановке с использованием Р1ах18.

По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, из них 3 в научных журналах, рекомендованных ВАК. Основные из них:

1. Тер-Мартиросян З.Г., Николаев А.П., Тер-Мартиросян А.З., Остаточные деформации и устойчивость массивов грунтов при сейсмических воздействиях - М., Научно-технический журнал «Вестник МГСУ», 2/2008, сс. 41-47.

2. Тер-Мартиросян З.Г., Ала Сайд Мухаммед Абдул Малек, Аинбетов И.К., Тер-Мартиросян А.З., Напряжённо-деформированное состояние двухслойного основания с преобразованным верхним слоем — М., Научно-технический журнал «Вестник МГСУ», 2/2008, сс. 81-95.

3. Тер-Мартиросян З.Г., Тер-Мартиросян А.З., Исследования грунтов оснований высотных зданий — М., Научно-технический журнал «Основания, фундаменты и механика грунтов», 5/2009, сс. 2-12.

Автор считает своим приятным долгом выразить благодарность научному руководителю, кандидату технических наук, профессору Бурлакову Виктору Николаевичу за постоянное внимание и помощь при выполнении настоящей работы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Обзор и анализ современного состояния вопросов по теме диссертации показали, что: a) Исследования механических свойств грунтов при статическом, циклическом и вибрационном воздействиях не позволяют считать эти задачи до конца решенными и требуют совершенствования путём учёта дополнительных факторов, выявленных за последние десятилетия. b) Использование контактных моделей оснований для количественной оценки взаимодействия инженерных конструкций (фундамент, плита, свая, стена) требует совершенствования путём учёта реальных свойств грунтов в этих моделях. c) Методы количественной оценки взаимодействия массивов грунтов с подземной и надземной частями высотных зданий при статическом, циклическом и вибрационном воздействиях в настоящее время находится на начальном этапе своего формирования, и требует совершенствования, что возможно численными методами моделирования НДС.

2. Анализ результатов экспериментальных исследований свойств грунтов при циклическом и вибрационном воздействиях выполненный за последние десятилетия, в том числе нами, показал, что: a) В условиях компрессии и сдвига (перекашивание) остаточные деформации развиваются пропорционально логарифму времени, получившего название «виброползучесть». b) Интенсивность развития остаточных деформаций существенно зависит от амплитуды дополнительных напряжений по отношению к статическим Ла/аст и от степени приближения к предельному состоянию т/т*. c) Дополнительные деформации в песчаных грунтах при вибрационном воздействии больше при испытаниях на сдвиг, чем при испытании на компрессию Лу/уст > Ле/£ст. с!) Механизм накопления остаточных деформаций при циклическом (0,05 - 0,5 Гц) и низкочастотном (1-2 Гц) вибрационном воздействиях существенно не отличаются, следовательно, их можно описать одними и теми же моделями. е) Циклическое изменение уплотняющей нагрузки при сдвиге (перекашивание) при постоянстве касательных напряжений т/г приводит к накоплению сдвиговых деформаций, которые также зависят от прочности грунта (<р, с) и от Ла/аст.

Ц) Прочностные характеристики песчаного грунта в опытах на перекашивание меньше, чем при одноплоскостном срезе, особенно при вибрационной нагрузке. g) Циклические испытания в условиях компрессионного сжатия в образцах (суглинках) грунта (открытая система) поровое давление имеет экстремальных характер, что получило качественное подтверждение по решению одномерной задачи консолидации.

3. Обзор существующих методов описания механических свойств грунтов при циклическом нагружении показал, что за основу следует взять реологические уравнения состояния скелета грунта, так как циклическое нагружение связано с фактором времени.

4. Теория линейной вязко - упругости не может описать процесс накопления дополнительных остаточных деформаций и может быть использована только лишь для взаимодействия фундамента с грунтовым основанием в рамках линейной теории.

5. Предложенные реологические уравнения для описания деформаций уплотнения и сдвига водонасыщенного (закрытая система) и неводонасыщенного грунтов построенные на основе моделей Максвелла и Кельвина — Фойгта позволяют описать остаточные деформации, напряжения и поровое давление при разгрузке. Это обусловлено учётом упрочнения в вязком и упругом элементах в нелинейной зависимости от накопленной деформации, т.е. Л ~~ 7о бхр(с££"J 5 Е = Е0 exp(/fe) 5 а также структурной прочности при уплотнении а и сдвиге г*.

6. Одновременный учёт упрочнения и разупрочнения в предложенном реологическом уравнении сдвига позволяет описать весь спектр зависимостей кривых ползучести, т.е. кривые ползучести при Т = const и у — const} а также кривую длительной прочности.

7. В условиях отсутствия дренажа в водонасыщенном грунте при циклическом нагружении, рассчитанном по предложенным моделям накапливается поровое давления и при полной разгрузке снижаются до остаточного значения.

8. Анализ результатов решения задач основанных на предложенных моделях грунтов показал, что они позволяют с достаточной степенью точности описать процесс развития остаточных деформаций и напряжений в грунтовой среде, и соответствуют результатам экспериментальных исследований. В частности подтверждаются логарифмическая зависимость остаточных деформаций от количества циклов, экстремальный характер изменения порового давления в образце при испытании по открытой схеме при циклическом нагружении, развитие сдвиговых деформаций при т — const и а=/(О с затухающей и незатухающей скоростью.

9. Анализ полученного решения одномерной задачи консолидации водонасыщенного слоя грунта с переменным во времени коэффициентом консолидации cv(t) показал, что поровое давление в середине слоя при циклическом воздействии имеет экстремальный характер, а максимальное значение порового давления зависит от толщины слоя, частоты циклического нагружения и коэффициента фильтрации.

10. Учёт нелинейного вязкого сопротивления и разномодульности коэффициента постели при нагрузке и разгрузке оказывают существенное влияние на характер колебания системы фундамент — основание, т.к. приводят к изменению частоты и амплитуды колебания и к остаточным перемещениям.

11. Анализ результатов решений прикладных задач механики грунтов и фундаментостроения при циклическом и вибрационном воздействиях МКЭ с помощью программного комплекса Plaxis на основе упрочняющейся упруго -пластической модели грунта (hardening soil) показал, что в грунтовом массиве под фундаментом, вокруг скважин, под трамбовкой, в основаниях сооружений расположенных вблизи источников вибрации (транспорт и др.) возникают остаточные деформации и напряжения, а также остаточное поровое давление в случае водонасыщенных грунтов. Такой результат качественно подтверждает результаты расчётов выполненных на основе предложенных моделей грунтов в условиях одномерных задач.

1. Абелев М. Ю. Строительство промышленных и гражданских сооружений на слабых водонасыщенных грунтах. М. : Стройиздат, 1983 -стр. 248.

2. Архипова Е. К. Оценка динамической устойчивости скальных массивов, отчленённых двумя системами трещин. // Труды Гидропроекта. -М. 1980 г.-68.-стр. 92-101.

3. Басиев А. Н. и Зелов М. В. Обеспечение устойчивости зданий при проходке вблизи подземных коллекторов и тоннелей. // Труды юбилейной научно практической конференции "Подземное строительство России на рубеже XXI века". - М. 2000. - стр. 97-104.

4. Бертяев В.д. и др. Исследование колебаний механических систем с гибкими упругими связями. Тула : ТулГУ, 2002 - стр. 108.

5. Бирбраер А. Н. и Красников Н. Д. Динамический расчёт устойчивости откосов с учётом возможности их перемещения // Труды координационных совещаний по гидротехнике. Ленинград 1973. - Т. 80. - стр. 35-41.

6. Бирбраер А. Н. Расчёт остаточных деформаций в насыпях при землетрясениях. // Известия ВНИИГ. Ленинград 1972. - Т. 98. - стр. 63-71.

7. Бугров А. К., Набут Р. М. и Сипидин В. П. Исследование грунтов в условиях трёхосного сжатия. Ленинград : Ленинград стройиздат, 1987. — стр. 184

8. Варданян Г. С. и др. Сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности М. : АСВ, 1995. — стр. 568.

9. Вознесенский Е. А. Динамическая неустойчивость грунтов М. : Издательство "Эдиториал", 1999. - стр. 264.

10. Вялов С. С. Реологические основы механики грунтов М. : Высшая школа, 1978. - стр. 441.

11. Гвазана Р. Н. Возможность резонансных явлений в фундаментах под турбоагрегаты и их учёт при динамическом расчёте конструкции. // ОФМГ. -М. 2004 г. 3.

12. Гениев Г. А. Вопросы динамики сыпучей среды М. : Госстройиздат, 1958. - стр. 122.

13. Герсеванов Н. М. Основы динамики грунтовой массы Ленинград : ОНТИ, 1937. - стр. 1937.

14. Гольдин А. Л. и Рассказов Л. Н. Проектирование грунтовых плотин -М. : АСВ, 2001.-стр. 375.

15. Гольдштейн В. М. и Ермолинский А. В. Об учёте изменения прочностных характеристик грунтов при динамической нагрузке. // Материалы V всесоюзной конференции. Ташкент 1981.

16. Гольдштейн М. Н. Механические свойства грунтов М. : Стройиздат, 1977.-стр. 256.

17. Горбунов Посадов М. И., Маликова Т. А. и Соломин В. И. Расчёт конструкций на упругом основании - М. : Стройиздат, 1984. стр. 628.

18. Горбунов-Посадов М. И. Метод решения смешанной задачи теории упругости и теории пластичности грунтов // ОФМГ. М. 1971 г. - № 2. - стр. 4-7.

19. Грачёв В. П., Синицкий Г. М. и Власов С. Н. Строительство Лефортовского автодорожного тоннеля. // Proc. of the Int Conf. "Tunneling in Russia and in eis countries at the begining of the century: experience and prospects". M. 2002. - стр. 111-114.

20. Григорян С. С. Об основных представлениях динамики грунта // Прикладная механика и математика. М. 1960 г. - №6 : Т. 24. - стр. 10571072.

21. Дидух Б. И. О стадиях напряжённого состояния грунтовых массивов. // Межвузовский сборник НПИ. Новочеркасск 1979. - стр. 78-85.

22. Дидух Б. И. Экспериментально-теоретические исследования нелинейных задач в области оснований и фундаментов // О стадиях напряжённого состояния грунтовых массивов. Новочеркасск : ИЛИ, 1979. -стр. 78-85.

23. Добров Э. М. Инженерная геология. М. : Академия, 2008. - стр. 218.

24. Добров Э. М. Механика грунтов. М. : Академия, 2008. - стр. 272.

25. Ескин Ю. М., Красников Н. Д. и Эйслер Л. А. Расчёт сейсмо -напряжённого состояния и деформации земляных плотин с учётом упругопластических свойств грунтов. // Извести ВНИИГ. Ленинград 1977 г. -№ 118. - стр. 24-34.

26. Ефимов Ю. Н., Сапожников Л. Б. и Троицкий А. П. Программа статического и динамического расчета сооружений по методу конечных элементов для ЭВМ типа М-220 Ленинград : Энергия, 1972. - стр. 202.

27. Завриев К. С., Назаров А. Г. и Айзенберг Я. М. Основы теории сейсмостойкости зданий и сооружений. М. : Стройиздат, 1970. - стр. 224.

28. Зайцев Л. П. О колебаниях, возникающих под действием поперечной волны в пластическом слое, покрывающем упругое полупространство. // Физика Земли. М. : Изв. АН СССР, 1982 г. - 11. - стр. 11-24.

29. Зарецкий Ю. К. и Карабаев М. И. Обоснование режима пригруза на забой при безоосадочной проходке глубоких тоннелей в условиях городской застройки // ОФМГ. М. 2004 г. - 4. - стр. 11-16.

30. Зарецкий Ю. К. и Лобардо В. Н. Статика и динамика грунтовых плотин. М. : Энергоатомиздат, 1983. - стр. 256.

31. Зарецкий Ю. К., Карабаев М. И. и Хачатурян Н. С. Строительный мониторинг туннеля мелкого заложения в районе Лефортово Москвы // ОФМГ. М. 2004 г. - 2.

32. Зволинский Н. В. Волновые процессы в неупругих средах. Колебания грунта и сейсмический эффект при землетрясениях // Вопросы инженерной сейсмологии. М. : Наука, 1982 г. - 23. - стр. 4-19.

33. Зерцалов М. Г. Механика скальных грунтов и скальных массивов. -М. 2003.-стр. 180.

34. Иванов П. Л. Разжижение песчаных грунтов Ленинград: Госэнергоиздат, 1962. - стр. 260.

35. Ильичёв В. А., Ставницер Л. Р. и Шишкин В. Я. Снижение вибрации фундаментов после усиления основания набивными песчано щебеночными сваями // ОФМГ. - М. 1995 г. - 3. - стр. 21-23.

36. Ишихара К. Поведение грунтов при землетрясениях СПб : НПО "Геореконструкция-Фундамент-проект", 2006. - стр. 384.

37. Калинин В. В. и др. О сейсмической опасности разрядно-импульсных технологий при производстве буроинъекционных свай. // ОФМГ. М. 2003 г. -№1.

38. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям М. : Издательство "Наука", 1965. - стр. 704.

39. Кассам Хассан Саадулла Деформируемость водонасыщенного глинистого грунта при низкочастотном гармоническом нагружении -М. 1992.

40. Коган С. Я. Краткий обзор теорий поглощения сейсмических волн. // Известия АН СССР. Физика Земли. М. 1960 г. - 11.

41. Красников Н. Д. Динамические свойства грунтов и методы их определения Ленинград : Стройиздат, 1970. - стр. 239.

42. Красников Н. Д. и Троцский А. П. Расчёт методом конечных элементов динамических характеристик земляной плотины совместно с основанием. // Гидротехническое строительство. М. 1973 г. - 8. - стр. 19-23.

43. Красников Н. Д. Сейсмостойкость гидротехнических сооружений -М. : Энергоиздат, 1981. стр. 240.

44. Кривелев В. А. Волновые процессы в конструкциях зданий при сейсмических воздействиях. М. : Наука, 1987.

45. Крыжановский А. Л., Зазиянц В. Я. и Гулько Е. Ф. Рациональная модель грунта в расчётах насыпей в плоской и пространственной постановке // Гидротехническое строительство. М. 1976 г. - № 1. - стр. 30-36.

46. Кузнецов Андрей Владиславович Деформирование водонасыщенного песка при низкочастотных циклических воздействиях М. 1990.

47. Лавендела Э. Э. Вибрация в технике. Справочник - М. : Машиностроение, 1981. - Т. 4 : стр. 509.

48. Лятхер В. М. и Яковлева Ю. С. Динамика сплошных сред в расчётах гидротехнических сооружений М. : Энергия, 1976. - стр. 391.

49. Ляхов Г. М. Основы динамики взрывных волн в грунтах и горных породах М. : Недра, 1974. - стр. 192.

50. Ляхтер В. М. и Иващенко И. Н. Совершенствование методов расчёта и проектирования гидротехнических сооружений. Оценка сейсмостойкости земляных плотин методами волновой динамики Ленинград : Энергия, 1976. - стр. 50-56.

51. Малышев М. В. Прочность грунтов и устойчивость оснований сооружений М. 1994. - стр. 221.

52. Маслов Н. М. Основы инженерной геологии и механика грунтов М. : Высшая школа, 1982. - стр. 511.

53. Матвеев JL В. Метод оценки эффекта рассеяния энергии землетрясения в грунте основания. Кишинев : Штиннца, 1986. - стр. 148.

54. МГСН 4.19-05 "Многофункциональные высотные здания и комплексы". М. 2005 г. - стр. 208.

55. Михалюк А. В. и Захаров В. В. Предразрушение скальных грунтов при динамических нагрузках. // ОФМГ. М. 2006 г.

56. Музафаров А. А. и др. К методике определения динамических модулей деформации при компрессионных испытаниях несвязных грунтов. // Динамика оснований фундаментов и подземных сооружений. V всесоюзная конференция. Ташкент 1981.

57. Николаевский В. Н. Итоги науки и техники. Механика твёрдых деформируемых тел. Механические свойства грунтов и теории пластичности М. : ВИНИТИ, 1972. - Т. 6 : стр. 86.

58. Ньюмарк Н. и Розенберг Э. Основы сейсмостойкого строительства. -1980.

59. Орехов В. Г. и Зерцалов М. Г. Механика разрушений инженерных сооружений и горных массивов. АСВ, 1999 г. стр. 327.

60. Прокудин И. В. Несущая способность глинистых грунтов при вибродинамических нагрузках. // Динамика оснований фундаментов и подземных сооружений (Материалы V всесоюзной конференции). -Ташкент 1981.

61. Пятецкий В. М., Александров Б. К. и Савинов О. К. Современные фундаменты машин и их автоматизированное проектирование М. : Стройиздат, 1993. - стр. 424 с.

62. Рассказов Л. Н. и Бестужева А. С. Проектирование грунтовых плотин -М. : АСВ, 2001.-стр. 375.

63. Рахматуллин X. А., Сагоманян А. Я. и Алексеев Н. А. Вопросы динамики грунтов М. : Издательство МГУ, 1964. - стр. 239.

64. Савинов О. А. Сейсмостойкость плотин из грунтовых материалов // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. М. 1977 г. - № 11.- стр. 122132.

65. Савич А. И. и др. Сейсмоакустические методы изучения массивов скальных пород. М. : Издательство "Недра", 1969. - стр. 240.

66. Савич А. И. и Куюнджича Б. Д. Комплексные инженерно-геофизические исследования при строительстве гидротехнических сооружений. М.: Издательство "Недра", 1990. - стр. 463.

67. Синицын А. П. Эффект сильных землетрясений Оценка устойчивости склонов и откосов при сильных землетрясениях // Вопросы инженерной сейсмологии. М. : Наука, 1982 г. - 22. - стр. 45-51.

68. Слиеде П. Б. Исследование послойного движения сыпучего материала при продольном вибротранспортировании // Вопросы динамики и прочности. Рига : Зинатие, 1972. - Т. 22.

69. Смирнов Г. Н. и Фальк М. А. Исследование осадок морских гравитационных сооружений при волновых нагрузках // Расчёты морских гидротехнических сооружений, взаимодействующих с грунтами оснований и засыпок. М. 1984.

70. СНиП 2.02.05 87 Фундаменты машин с динамическими нагрузками -М. 1988.

71. СНиП П-7-81* Строительство- в сейсмичных районах. Нормы проектирования. - М. : Стройиздат, 1982 г.

72. СП 50-101-2004 "Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений". М. 2005 г. - стр. 131.

73. Ставницер JI. Р. Влияние динамических воздействий на устойчивость оснований сооружений // ОФМГ. М. - 99.

74. Ставницер JI. Р. Деформации оснований сооружений от ударных нагрузок М. : Стройиздат, 1969.

75. Тер-Мартиросян 3. Г. и др. Напряжённо деформированное состояние двухслойного основания с преобразованным верхним слоем. // Научно -технический журнал "Вестник МГСУ". - М. 2008 г. - 2. - стр. 81-95.

76. Тер-Мартиросян 3. Г. Академические чтения H.A. Цытовича. 2-ые Денисовские чтения // Эквивалентные характеристики деформируемости и прочности многокомпонентного грунта. М. : МГСУ, 2003. - стр. 15-26.

77. Тер-Мартиросян 3. Г. и Тер-Мартиросян А. 3. Исследования грунтов оснований высотных зданий. // Научно технический журнал ОФМГ. -М. 2009 г. - 5. - стр. 2-12.

78. Тер-Мартиросян 3. Г. и Тер-Мартиросян А. 3. НДС массива грунта, вмещающего котлован под защитой грунтовых берм и распорной системы. // Международный журнал "Геотехника". М. 2010 г. - 03. - стр. 12-19.

79. Тер-Мартиросян 3. Г. и Тер-Мартиросян А. 3. Остаточные напржения в грунтах при циклическом нагружении // Труды XVII Польско Российско -Словацкого семинара "Теоретические основы строительства" Варшава 0206.06.2008. - Zilina 2008. - стр. 278-283.

80. Тер-Мартиросян 3. Г. Механика грунтов М. : АСВ, 2005. - стр. 520.

81. Тер-Мартиросян 3. Г. Механика грунтов М. : АСВ, 2009. - стр. 552.

82. Тер-Мартиросян 3. Г., Прошин М.В. Геомеханические проблемы высотного строительства // Научно — технический журнал ОФМГ. — М. 2006 г. 02.

83. Тер-Мартиросян 3. Г. Реологические параметры грунтов и расчёты оснований сооружений М. : Стройиздат, 1990. - стр. 200.

84. Тер-Мартиросян 3. Г., Николаев А. П. и Тер-Мартиросян А. 3. Остаточные деформации и устойчивость массивов грунтов при сейсмических воздействиях. // Научно технический журнал "Вестник МГСУ". - М. 2008 г. - 2. - стр. 41-47.

85. Терцаги К. Теория механики грунтов. / ред. H.A. Цитович. М. 1961.

86. Тулиа JL И. Сейсмичность и сейсмическая опасность. М. 1999 г.

87. Улицкий В. М. и Шашкин В. Г. Геотехническое сопровождение реконструкции городов. М. : АСВ, 1999. - стр. 324.

88. Ухов С. Б. Скальные основания гидротехнических сооружений М. : Энергия, 1975. - стр. 263.

89. Фотиева Н. Н. Влияние строительства зданий на напряжённое состояние и несущую способность близко расположенных тоннелей. // Вестник "Технология и проектирование подземного строительства". -Донецк : Норд Пресс, 2003 г. 3. - стр. 42-52.

90. Цытович Н. А. и Тер-Мартиросян 3. Г. Основы прикладной геомеханики в строительстве. М. : Высшая школа, 1981. - стр. 307.

91. Цытович Н. А. Механика грунтов М. : Высшая школа, 1979. - стр. 1979.

92. Чедвик П., Кокс А. и Гопкинс Г. Механика глубинных подземных взрывов -М. : Издательство "Мир", 1996.

93. Шейнин В. И. и Пушилин А. Н. Разработка инженерной схемы расчёта конструкций зданий с учётом смещений земной поверхности, вызываемых проходкой тоннеля. // Труды международной научно практической конференции ТАР. - М. 2002. - стр. 28-31.

94. Chaudhuri Ray Samit и Gupta Vinay К. Mode acceleration approach for generation of floor spectra including soil-structure interaction Kanpur: Department of civil Engineering.

95. Gazetas G. longitudinal vibrations of Embankment Dams. // Journal of the Geotechnical Engineering Division. 1981 r. - 107. - стр. 21-40.

96. Gazetas G., Deachandhury A. and Gasparani D. Random vibration analysis for the seismic response of earth dams. // Geotechnique. - 1981. - Vol. 2. - pp. 261-277.

97. Idriss I. M. and Seed H. B. Response of Earth Banks during earthquakes // Journal of the soil mechanics and foundations division. ASCE, 1976. №3 SD3 : Vol. 93.-pp. 61-82.

98. Idriss I. M., Dobry R. and Singh R. D. Non-linear behavior of soft clays during cyclic loading // Journal of the Geotechnical engineering division. ASCE, 1978. № GTI2 : Vol. 104. - pp. 1427-1447.

99. Kramer Steven L. Geotechnical Earthquake Engineering Washington : University of Washington, 1996. - p. 633.

100. Newmark N. M. Effects of earthquakes on dam and embankments // Geotechnique. 1965. - № 2 : Vol. 15. - pp. 139-159.

101. Richart F. E. Some effects of dynamic soil properties on soil structure interaction // Journal of the geotechnical engineering division. ASCE, 1975. -GTI2 : Vol. 101. pp. 1193-1240.

102. Seed H. B. Consideration in the Earthquake-Resistance design of earth and rock fill dams // Geotechnique. 1979. - 3 : Vol. 29. - pp. 215-263.

103. Siyuan Shen, Manzari Majid Т. и Lee James D. 15th ASCE Engineering Mechanics conference, June 2-5 // Optimal control of framed structures including seismic soil-structure interaction effects. New York 2002.

104. Taylor P. W. и Larkin T. J. Seismic site response of non-linear soil-media // Journal of the Geotechnical Engineering division. 1981 r. - № GT3 : T. 104. -стр. 369-383.

105. Wolf John P. Dynamic soil-structure interaction Englewood Cliffs: Prentice - Hall inc., 1985. - p. 466.