30. Напряженно-деформированное состояние массивов грунта. Действие нагрузки на двухслойное основание.

Напряженно-деформированное состояние — совокупность внутренних напряжений и деформаций, возникающих при действии на материальное тело внешних нагрузок, температурных полей и других факторов.

Совокупность напряжений полностью характеризует напряжённое состояние частицы тела. Эту совокупность записывают в виде тензора напряжений,  :

Совокупность компонентов деформации характеризует деформированное состояние частицы тела. Эту совокупность записывают в виде тензора деформации:

Распределение давлений в двухслойном основании. Эта задача решена К.Е.Егоровым для полосовой нагрузки на основание, состоящее из двух слоев: верхнего мощностью h и подстилающего нижнего, имеющего безграничное распространение в глубину и в стороны.

Р ис.3.25. Схема двухслойного основания:

I слой – e11; II слой –e22

Деформируемость каждого из слоев грунта характеризуется модулями E₁, E₂,₁,₂. Для вычисления максимальных сжимающих напряжений на контакте двух слоев пользуются таблицами, составленными в зависимости от отношения мощности верхнего слоя к ширине полосовой нагрузки b и от значения параметра n

31. Напряженно-деформированное состояние (ндс) водонасыщенных массивов грунта. Уравнение одномерной консолидации. Расчетные схемы одномерных задач консолидации.

Напряженно-деформированное состояние — совокупность внутренних напряжений и деформаций, возникающих при действии на материальное тело внешних нагрузок, температурных полей и других факторов.

Совокупность напряжений полностью характеризует напряжённое состояние частицы тела. Эту совокупность записывают в виде тензора напряжений,  :

Совокупность компонентов деформации характеризует деформированное состояние частицы тела. Эту совокупность записывают в виде тензора деформации:

Одномерная задача фильтрационной консолидации. Лежит в основе фильтрационных моделей грунта и формулируется следующим образом: Бесконечно протяженный тонкий слой грунта высотой 2×h (рис. 8.1) ограничен сверху и снизу дренажными слоями (слоями, абсолютно проницаемыми по отношению к движению воды). На границе дренажных слоев приложено уплотняющее давление р (кПа) или, что то же самое, гидравлический напор Н = р / g_w (м), т.е. избыточное давление в пьезометрических единицах измерения. По толщине слоя грунта избыточное давление распределяется равномерно. Грунт находится в состоянии полного водонасыщения и не обладает структурной прочностью.

Рис. 8.1. Расчетная схема слоя грунта в одномерной задаче фильтрационной консолидации: 1 – бесконечно протяженный тонкий слой водонасыщенного грунта; 2 – дренажные слои; q – направление фильтрационного потока

Коэффициентом консолидации грунта c_v, т. е.

m_ν – коэффициент относительной сжимаемости грунта

32. Предельное напряженное состояние массивов грунта. Критические нагрузки на основания сооружений

При Р_пр происходит выпор грунта из-под подошвы фундамента, т.е. развитие пластических деформаций в огромной области.

П одводя итог выше сказанному, на графике осадки от прикладываемого давления можно определить несколько характерных точек (см. ниже приведённую зависимость).

Зависимость осадки фундамента от прикладываемого давления вплоть до предельного состояния.

При напряжениях Р ≤ R (см. график), осадки фундамента считают по линейной зависимости (теория упругости).

При достижении интенсивности давления Р_кр–1 в отдельных точках под подошвой, прежде всего под краями фундамента, возникают зоны предельного равновесия (пластических деформаций τ).

Начальная критическая нагрузка по Пузыревскому Н.П.

Р_kp–1 = f(φ, c, γ, h) – довольно малая величина и принимать её к расчету не выгодно. Поэтому в расчетах приняли, исходя из практики строительства, допускать давление на грунт, при котором зоны пластических деформаций под краями фундамента достигнут глубины ¼ b.

Отсюда ввели понятие R – расчётное сопротивление грунта.

Развитие зон пластических деформаций под углами загруженного фундамента при достижении давления равного расчётному сопротивлению грунта.

• Где d₁ приведенная глубина заложения фундамента. d₁ = h₁+h₂ γ_п/γ'_II;

• d_b - глубина подвала; d_b ≤ 2 м при В ≤ 20 м; d_b = 0 при В > 20 м

• b - ширина подвала.