Введение к работе
Актуальності, темы.
В практике проектирования фундаментов зданий и разшгчных сооружений приходится сталкиваться со случаями, когда фундаментная конструкция не полностью опирается на основание. Причиной тому служат как техногенные условия в зоне строительства, так и природные условия. К последним относятся карстовые образования, занимающие значительную часть территории Российской Федерации. Фундаментные конструкции испытывают часто не только воздействие поперечных, по и продольных усилий: предварительное напряжение, усилия, возникающие в результате колебаний температуры, усилия от технологического оборудования. Последнее имеет место, например, в цехе по изготовлению железобетонных изделий с экструзивной технологией.
Повышенную опасность может составить совместное влияние перечисленных факторов. Поэтому разработка эффективного и надежного алгоритма расчета плит и балок на несплошном упругом основании с учетом влияния продольных сил на гогибные деформации является актуальной проблемой.
Целью диссертационной работы является разработка численной методики расчета балок и плит с учетом продольных усилий при неполном контакте с упругим основанием.
В соответствии с этим были сформулированы следующие основные задачи:
разработка алгоритмов и программ расчета на ЭВМ балок и
плит прямоугольного очертания с учетом продольных усилий при
неполном контакте конструкций с основанием;
сравнение полученных результатов с известными
аналитическими и численными решсіпіями;
численное исследование сходимости решений;
решение новых задач расчета продольно-поперечно
нагруженных балок и плит при отсутствии контакта с основанием
на части подошвы конструкций;
приложение разработанного алгоритма к решению
практических задач строительства.
Научная новизна работы состоит в следующем:
разработаны алгоритмы расчета сжато-изопгутых балок и
плит на несплоішіом упругом основании с использовашіем
разностных уравнений метода последовательных аппроксимаций
(МПА). При этом предложена новая модификация разностного
уравнения МПА для свободного от закреплений края плиты. Все это
вместе взятое представляет собой развитие МПА применительно к
вышеуказашшгм задачам;
на базе разработанного алгоритма составлены программы для
ЭВМ;
исследовано влияние продольных усилий на напряженно-деформированное состояние балок и плит при неполном контакте с упругим основанием;
решены новые задачи по расчету сжато-изогнутых балок и плит на несплошном упругом основании.
Достоверность результатов работы определяется их сравнением с известными аналитическими и числешіьіми решениями, а для впервые решаемых задач - численным исследованием сходимости решений на ряде вложенных одна в другую сеток, а также проверкой интегральных условий равновесия всей конструкции.
Практическая ценность работы заключается в разработке
программ для расчета на ЭВМ контактирующих с основанием балок
и плит на продольно-поперечный изгиб. Программы позволяют
учитывать: различные краевые условия; сжимающие и
растягивающие продольные усилия;
наличие одного или нескольких произвольно расположенных прямоугольных участков, на которых отсутствует контакт с упругим основанием, причем коэффициент постели основания винклеровского типа может быть различным на разных участках, а также переменным.
Внедрение работы в производство состоит в использовании составленной программы для ЭВМ проектной организацией "Овен" по решению задач строительной практики.
На зашиту пыпосатся:
разработанные численные алгоритмы расчета балок и плит на
несплошном упругом основании с учетом влияния продольных сил
на изгибные деформации;
новая модификация разностного уравнения МПА для
свободного края сжато-изогнутой плиты;
результаты решения новых задач по расчету сжато-изопгугых
балок и плит при неполном контакте с упругим основанием.
Апробация работы состоялась на заседании кафедры строительной механики МГСУ 1 шоня 1999 года в виде доклада автора и последующего его обсуждения.
Публикации. По материалам и результатам исследований опубликовано 2 статьи, наименования которых приводятся в конце автореферата.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 168 наименований и приложения. Она изложена на/йстрашщах, содержит ? рисунка и t. таблиц.