Взаимодействие опор
Взаимодействие опор – это явление, которое наблюдается, когда две опоры расположены близко друг к другу. Здания, когда приходится строить близко друг к другу, архитектурные требования или меньшая доступность места для строительства вынуждают инженеров располагать фундаментные основания близко друг к другу, а также когда фундаменты расположены близко друг к другу при одинаковых грунтовых условиях. , предельная несущая способность каждого фундамента может измениться из-за интерференционного эффекта поверхности разрушения в грунте.
Введение
[ редактировать ]Фундаменты или группа фундаментов являются важными компонентами конструкции, через которые поверхностные нагрузки конструкции передаются на нижележащий грунт или основание, на которое закладываются фундаменты. Структурные нагрузки безопасно передаются на грунт фундамента, так что ни фундамент, ни грунт фундамента не разрушаются ни при сдвиге , ни при чрезмерной осадке. Фундаменты в основном проектируются на основе двух критериев, а именно несущей способности и критерия осадки. Многие классические теории были постулированы для изолированных фундаментов многими пионерами, такими как Тержаги (1943), Мейерхофф (1963), Хансен (1970) и Весич (1973). В целом, согласно Терзаги (1943), когда изолированный неглубокий фундамент нагружается, зона напряжения или разрушения в грунте фундамента распространяется в горизонтальном направлении по обе стороны от фундамента примерно на двойную ширину фундамента и в вертикальном направлении вниз. направлении примерно в три раза больше ширины фундамента. До тех пор, пока зона напряжения или разрушения отдельных опор не вмешивается, отдельные опоры ведут себя как изолированные опоры. Однако во многих ситуациях, таких как нехватка места для строительства, структурные ограничения, быстрая урбанизация, архитектура зданий, близкое расположение друг к другу сооружений и т. д. В таких ситуациях фундаменты или группа фундаментов могут располагаться близко друг к другу. В таких случаях изобары напряжений или зоны разрушения близко расположенных изолированных опор могут мешать друг другу, что приводит к явлению, называемому интерференцией. Из-за явления взаимодействия опор механизм разрушения, устойчивость нагрузки, несущая способность, осадка, характеристики вращения и т. д. изолированного основания могут быть изменены, и поэтому классические теории, постулируемые в литературе для изолированных оснований, не могут быть применены. Из-за интерференции изобары напряжений отдельных взаимодействующих фундаментов сливаются, образуя одну изобару большего размера, изменяя характерное поведение изолированного фундамента. Поэтому исследование взаимодействия близко расположенных опор имеет одно из важных практических значений.
Предыдущие исследования
[ редактировать ]Стюарт [1] был первым пионером, изучавшим явление интерференции близко расположенных поверхностных ленточных фундаментов. Он исследовал влияние взаимодействия фундаментов на предельную несущую способность ленточных фундаментов посредством теоретического анализа с использованием метода предельного равновесия, предполагая нелинейную поверхность разрушения, в которой поперечное сечение состоит из логарифмической спирали и прямой части, касательной к криволинейной части. Далее Стюарт (1962) провел несколько небольших лабораторных экспериментов, сравнил результаты теоретического анализа с экспериментальными результатами и пришел к выводу, что предельная несущая способность двух мешающих друг другу опор увеличивается с уменьшением расстояния между опорами и достигает пиковой величины. на некотором расстоянии, называемом критическим расстоянием. Исследование Стюарта (1962) было дополнительно расширено Уэстом и Стюартом (1965) путем выполнения серии небольших лабораторных испытаний для изучения влияния помех на несущую способность ленточных фундаментов, опирающихся на поверхность несвязного грунтового слоя. Более того, Уэст и Стюарт [2] (1965) провели несколько теоретических анализов, используя метод характеристик напряжений, чтобы наблюдать эксцентриситет нагрузки и реакции в основании опоры, возникающие в результате интерференционного эффекта для опор, опирающихся на поверхность песка. Результаты, полученные с помощью этой теории, были меньшими, чем те, которые наблюдал Стюарт (1962) с использованием метода предельного равновесия; однако эта тенденция была аналогична вариации, наблюдаемой Стюартом (1962), а результаты, полученные в экспериментах, вполне соответствовали результатам теоретического анализа. Исследователи провели исследование с помощью теоретических или численных методов воздействия на опоры, используя следующие методы: метод характеристик напряжений, аналитический метод, вероятностный подход, анализ верхних пределов, анализ нижних пределов, метод конечных элементов, метод конечных разностей. , Метод отдельного элемента. [3] [4] [5] [6] [7] [8]
Наблюдаемые результаты
[ редактировать ]На несущую способность грунта влияют многие факторы, например, прочность грунта, ширина и глубина фундамента, вес и нагрузка грунта, а также расстояние между фундаментами. Эти факторы связаны с нагрузками, оказываемыми на грунт, и существенно влияют на несущую способность.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Стюарт, Дж.Г. (1962), «Взаимосвязь между фундаментами, с особым упором на основание в песке», Geotechnique , 12 (1): 15, Bibcode : 1962Getq...12...15S , doi : 10.1680/geot. 1962.12.1.15
- ^ «Наклонная нагрузка, возникающая в результате взаимодействия оснований на песке», Soil Mech & FDN Eng Conf Proc, Канада , 1965 г.
- ^ Лохиткумар Наинегали; Прабир Кумар Басудхар; Приянка Гош (2013), «Взаимодействие двух асимметричных близко расположенных ленточных фундаментов, опирающихся на неоднородное и линейно упругое грунтовое основание», Международный журнал геомеханики , 13 (6): 840–851, doi : 10.1061/(ASCE)GM.1943 -5622.0000290
- ^ Гоша Приянка. (2012), «Численные исследования динамического взаимодействия двух близлежащих встроенных машинных фундаментов на основе FLAC», Geotechnical and Geological Engineering , 30 (5): 1161–1181, Бибкод : 2012GGEng..30.1161G , doi : 10.1007/s10706-012 -9530-5 , S2CID 129894175
- ^ Дас Браджа М.; Саид Ларби-Шериф (1983), «Несущая способность двух близко расположенных неглубоких фундаментов на песке», «Почвы и фундаменты » , 23 (1): 1, Bibcode : 1983SoFou..23R…1D , doi : 10.3208/sandf1972 .23.1
- ^ Наинегали Л.С.; П. Гош; П.К. Басудхар (2011), Взаимодействие близлежащих ленточных фундаментов при наклонной нагрузке.
- ^ Кумар Джянт; Манас Кумар Бхой (2009), «Взаимодействие двух близко расположенных ленточных фундаментов на песок с использованием модельных испытаний», Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering , 135 (4): 595–604, doi : 10.1061/(ASCE) 1090-0241( 2009)135:4(595)
- ^ Амир Хосейн Джавид; Ахмад Фахимифар; Мейсам Имани (2015), «Численное исследование несущей способности двух мешающих друг другу ленточных фундаментов, опирающихся на горный массив», Computers and Geotechnics , 69 : 514–528, Bibcode : 2015CGeot..69..514J , doi : 10.1016/ j.compgeo.2015.06.005