ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Проблема строительства жилых и гражданских зданий на естественных грунтовых основаниях территорий, подверженных проявлениям карстовых процессов и явлений, связана с решением ряда сложных задач. При возведении зданий в сложных условиях размеры и степень неравномерности осадок оказывают существенное влияние на характер напряженно-деформированного состояния.

Переход на вероятностно-статистический метод расчета системы «сооружение-основание» позволяет эффективно реализовать принцип проектирования оснований сооружений по предельно допустимым осадкам. Влияние временных факторов на напряженно-деформированное состояние системы рассматривается посредством учета консолидационных процессов в грунте и ползучести бетона. Методика расчета системы «сооружение-основание» с учетом фактора времени состоит из двух этапов.

1. Расчет здания в виде призматической оболочки на изгиб и кручение в процессе вертикальной деформации земной поверхности (оседания, провалы). В результате получаются перемещения и усилия в сечениях по ее длине.

2. Расчет горизонтального пространственного тонкостенного составного стержня с учетом депланации поперечного сечения коробки. В качестве внешней нагрузки используются усилия, полученные на первом этапе.

Решение дифференциальных уравнений изгиба и кручения сооружения в виде короткой призматической оболочки выполняется методом начального параметра В.З. Власова. Изгиб и кручение здания при локальном нарушении контакта (карстовом провале или воронке) решается методом начального параметра, используя принцип консолизации. На втором этапе расчета здание рассматривается как горизонтальный пространственный тонкостенный составной стержень, лежащий на податливом основании. Напряженно-деформированное состояние стержня описывается системой дифференциальных уравнений второго порядка, при решении которых используется вариационный метод Бубного-Галеркина. Для описания случайных грунтовых полей и расчета здания на стохастическом основании при ненарушенном контакте применяется метод спектральных разложений В.С. Пугачева. При локальном нарушении контакта в виде провалов, применяя методы теории вероятностей, определяются статистические характеристики параметров карстовых провалов ( , ) и используются в качестве входных параметров.

Предложенный вероятностный метод расчета конструкций в условиях карстовой опасности позволяет перейти к оценке безопасности и долговечности зданий с учетом заданного уровня риска.