Напряжения и деформации от сосредоточения сил и других нагрузок на поверхности грунта и в его среде. Распределение напряжений под подошвой фундамента (контактная задача). – 136



Давление на основание, передаваемое по подошве фундамента, распространяется в грунте во все стороны, постепенно уменьшаясь.
Ограничимся рассмотрением случая, когда фундамент передает на основание давление от силы N, кН, проходящей через центр тяжести подошвы фундамента (рис.1).
В любом сечении основания горизонтальной плоскостью наибольшее нормальное напряжение Pmaх, кПа, возникает на оси z, в качестве которой принята вертикальная ось с началом в центре тяжести О подошвы фундамента. По мере увеличения глубины наибольшее напряжение ртах уменьшается, распределение напряжений р становится более равномерным.
Наибольшее нормальное напряжение Pmaх, кПа, возникающее под центром тяжести подошвы фундамента на глубине d, м, определяется по формуле
Pmaх = ар0, (2.7), где а — коэффициент распределения давления в грунте; ро — нормальные напряжения по подошве фундамента, кПа.
Значения коэффициента а принимают по табл. При подошве фундамента в форме круга они зависят от отношения d/b (глубины d, м, к диаметру круга b, м) при подошве в форме прямоугольника они зависят от отношения а/b (большей стороны а, м, прямоугольника к меньшей b, м) и от отношения d/b. Для промежуточных значений этих отношений между приведенными в табл. 2.1 величину а определяют интерполяцией.
Рис. 2.3. Эпюры нормальных напряжений в основании
1, 2, 3, 4 — соответственно по подошве фундамента и на глубинах d1, d2, d3; 5 —по оси

 

Приложение теории предельного равновесия к определению предельных нагрузок на основание. Возникновение и развитие пластических областей под краями фундамента. Критические кривые напряжений. – 137

Модель теории предельного напряженного состояния грунта. Данная модель относится только к предельному состоянию, т.е. к такому напряженному состоянию, когда в массиве грунта от действующих нагрузок сформировались значительные по размерам замкнутые области, в каждой точке которых устанавливается состояние предельного равновесия. Потому теорию предельного напряженного состояния часто называют теорией предельного равновесия грунта.
Теория предельного равновесия грунта позволяет определить предельную нагрузку на основание ( его предельная несущая способность), но при этом невозможно определять деформации грунта. Решения теории предельного равновесия используются также для общих расчетов устойчивости сооружений и оснований, откосов и склонов, определения давления грунта на ограждения. В основе современных решений теории предельного равновесия лежат фундаментальные работы В.В. Соколовского.
При возведении здания или сооружения наблюдается постоянное возрастание давления по подошве фундаментов. При таком характере воздействия в грунтовом основании, как и во всяком твердом теле, возникает напряженно-деформирующее состояние.
При деформации грунтов под нагрузкой выделяют три фазы НДС:
I — фаза нормального уплотнения;
II — фаза сдвигов;
III — фаза выпирания грунта.
Зависимость вертикальных перемещений фундамента от действующего давления по его подошве изображена на рис. 1
Рис. 1. Зависимость осадки S от давления Р
На графике (см. рис. 1) участок оа соответствует фазе.
Из-за концентрации напряжений под краями фундамента в начале фазы сдвигов происходит разрушение грунта в локальных областях, т.е. происходят местные потери устойчивости.
Во второй фазе под краями фундамента формируются области пластических деформаций (разрушения грунта), которые развиваются в сторону и в глубину, Pcr,1 < Р < R.
Согласно СНиП 2.02.01—83 наибольшая глубина развития области пластических деформаций под краями фундамента не должна превышать zmax = 0,25b. Среднее давление под подошвой фундамента, при котором под его краями в основании формируются области пластических деформаций на глубину zmax = 0,25b, приравнивается к расчетному сопротивлению Р = R.

 


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 752; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!