Аннотації
30.06.2016
В статті представлені результати визначення напружено-деформованого стану фундаментної плити на пальовій основі із використанням напіваналітичного метода скінчених елементів (НМСЕ). Проведено порівняння результатів, отриманих для випадку одніорідного та неоднорідного ґрунтового масиву та в двомірній та просторовій постановках.
В статье представлены результаты определения напряженно-деформированного состояния фундаментной плиты на свайной основе с использованием полуаналитического метода конечных элементов (ПМКЭ).Проведено сравнение результатов полученных для однородного и неоднородного ґрунтового массива, а также в двумерной и пространственной постановках.
The determination of the stress-strain state of the foundation plate on a pile-base basis using the traditional FEM of the semianalytic finite element method (SFEM) has been carried out in the article. The study of the results convergence with a consistent increase of the size of the fragment of the soil mass, considered together with the pile foundation was carried out to select the size of the fragment. Displacement values on the direction perpendicular to the foundation plate surface are used as the criterion. The appearance of a soil fragment with a pile foundation allows us to represent it as a prismatic body. Accordingly, in order to construct a spatial discrete model, inhomogeneous prismatic finite elements (FE) are used which represent itself a quadrangular prism. The length of the FE coincides with the characteristic size of the considered "foundation-ground massif" fragment, and the dimensions of the cross-section are determined when constructing a discrete model. The variation of the mechanical properties of the soil massif and the foundation is taken into account by modifying of the material elasticity module along the FE forming. Obtained calculation results are presented in the form of graphs of bending stresses along the upper and lower surfaces of the foundation plate. The results obtained for a single row of piles using FEM in the two-dimensional formulation and the SFEM in the spatial formulation coincide with an error less to 3%. Taking into account the heterogeneity of the soil massif, consisting of riveting and clay, leads to differences in the bending stresses values in the range of 15-20% compared with the consideration of the foundation in a homogeneous soil massif. When comparing the solutions results obtained for a quarter of the foundation plate with adjacent piles, it is shown that the values of the tensile bending stresses on lower surfaces of the base plate obtained in the spatial formulation exceed by 15-20% the corresponding values obtained in the two-dimensional formulation. The values of the compressive bending stresses (obtained on upper surfaces of the base plate) remain practically identical.
- ДБН. В. 2.1-10-2009. Основи та фундаменти споруд. – К.:Мінрегіонбуд України , 2010. - 107с.
- Напіваналітичний метод скінченних елементів в задачах руйнування просторових тіл : Монографія / [Баженов В. А., Гуляр О. І., Пискунов С. О., Сахаров О. С.]. – К. : КНУБА, 2005. – 298 с.
- Напіваналітичний метод скінченних елементів в задачах динаміки просторових тіл : Монографія / [Баженов В. А., Гуляр О. І., Сахаров О. С., Солодей І.І. – К. : КНУБА, 2012. – 248 с.
- Solodei I.I., Vabishchevych M.O., Sіzevych B.I., Chepurna O.O Effectiveness of semi-analytical finite element method in the numeric analysis of deformation of non-homogeneous 3d constructions subject to initial deviation of form // Опір матеріалів і теорія споруд: Наук.-техн. збірник. К.: КНУБА, 2015 – Вип.94. – С.119-125.
- DBN V. 2.1-10-2009 Osnovy ta fundamenty sporud. – K.:Minregionbud ukrainy 2010 . – 107 s.
- Napivanalitychnyy metod skinchennykh elementiv v zadachakh ruynuvannya prostorovykh til: Monohrafiya / [Bazhenov V. A., Hulyar O. I., Pyskunov S. O., Sakharov O. S.]. – K. : KNUBA, 2005. – 298 s.
- Napivanalitychnyy metod skinchennykh elementiv v zadachakh dynamiky prostorovykh til : Monohrafiya / [Bazhenov V. A., Hulyar O. I., Sakharov O. S., Solodey I.I. – K. : KNUBA, 2012. – 248 s.
- Solodei I.I., Vabishchevych M.O., Sіzevych B.I., Chepurna O.O. Effectiveness of semi-analytical finite element method in the numeric analysis of deformation of non-homogeneous 3d constructions subject to initial deviation of form // Опір матеріалів і теорія споруд: Наук.-техн. збірник. К.: КНУБА, 2015 – Вип.94. – С.119-125.