Вплив розміщення в плані вертикальних ґрунтоцементних елементів армування основи на їх спільну роботу зі стрічковим штампом

Винников, Ю.Л.

Наведено характеристики та параметри для моделювання напружено-деформованого стану (НДС) основи, армованої вертикальними ґрунтоцементними елементами (ҐЦЕ), під стрічковим штампом при варіативних параметрах вертикального армування основи. Для моделювання методом скінченних елементів (МСЕ) у просторовій постановці (2D) використано вже добре апробовану модель ґрунту ізотропного ущільнення (Hardening soil model) і спосіб задання ҐЦЕ об’ємними елементами з відповідними характеристиками за моделлю поведінки linear elastic. Створено сітку скінчених елементів, для якої прийнятий рівень щільності fine. Представлено варіанти розміщення ҐЦЕ в плані при варіюванні відсотку армування від 0% до 39,7%. Показано відмінності у графічних результатах на прикладі повздовжніх та поперечних перерізів при відсотку армування 7,1%; 10,8%; 16,4%. Показано графіки залежності тисків на основу при чисельному моделюванні із використанням моделі ізотропного ущільнення ґрунту та об’ємних елементів від відсотку армування при різних варіантах розміщення ҐЦЕ в плані при різних значеннях осідання центру штампу. Виокремлено ефективні зони роботи стрічкових фундаментів (штампів) при розглянутих ґрунтових умовах для кожного із варіантів розміщення ҐЦЕ як у лінійній, так і в нелінійній (пружно-пластичній) стадіях роботи основи. Визначено, що до 7% армування ефективно армування, при якому відстань від центру ҐЦЕ до грані штампу складає 1,5 їх діаметри, в діапазоні 7…40% – варіант армування із співпадінням зовнішніх граней елементу армування та фундаменту (штампу), а при більшому відсотку армування – можливий вихід зони армування за межі розміщення фундаменту (штампу). Винесення елементів армування в плані за бічну грань штампу (третій їх варіант розміщення) не дає суттєвого ефекту, оскільки більшу частину навантаження сприймає саме центральний ряд ГЦЕ.

soil-cement soil base

tray experiment

finite element method

settlements

weak soil base

strip stamp

numerical simulation

вертикальне армування основи

вертикальний ґрунтоцементний елемент

відсоток армування основи

ґрунтоцементна основа

лоткове дослідження

метод скінченних елементів

осыдання

слабка основа

vertical soil base reinforcement

vertical soil-cement element

стрічковий штамп

чисельне моделювання