Оптимизация проектных решений свайных фундаментов с учетом взаимного влияния свай и работы низкого ростверка на их несущую способность

Исследование влияния включения в работу низкого ростверка на несущую способность свайного фундамента. Разработка алгоритма поиска оптимального проектного решения свайного фундамента. Определение характеристик систем "ростверк - группа свай - грунт".

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 25.09.2018
Размер файла 374,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

05.23.02 - Основания и фундаменты, подземные сооружения

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ С УЧЕТОМ ВЗАИМНОГО ВЛИЯНИЯ СВАЙ И РАБОТЫ НИЗКОГО РОСТВЕРКА НА ИХ НЕСУЩУЮ СПОСОБНОСТЬ

Рузаев Андрей Михайлович

Москва - 2010 г.

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Знаменский Владимир Валерианович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Шейнин Владимир Исаакович

кандидат технических наук, доцент Хамов Арнольд Петрович

Ведущая организация:

Федеральное государственное унитарное предприятие проектно-изыскательский институт Фундаментпроект

Защита состоится 23 декабря 2010 г. в 14 час.00 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.138.05 при ГОУ ВПО Московском государственном строительном университете по адресу: Москва, ул. Спартаковская, дом 2/1, аудитория 212.

Факс: 8-499-261-59-88.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета.

Автореферат разослан _____ ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, профессор, д.т.н. Знаменский В.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Проблема рационального проектирования свайных фундаментов является актуальной в области современного фундаментостроения поскольку, как показывает практика, доля затрат на возведение конструкций подземных частей зданий и сооружений на свайных фундаментах может составлять до 20% от общего объема бетона и железобетона, применяемого при строительстве.

Одним из важнейших направлений повышения экономической эффективности свайных фундаментов является совершенствование методов их расчета и проектирования. Достижения отечественных и зарубежных ученых (П.А.Аббасов, М.Ю.Абелев, В.А.Барвашов, А.А.Бартоломей, Б.В.Бахолдин, В.Г.Березанцев, В.Н.Голубков, A.Л.Готман, А.А.Григорян, Б.М.Далматов, Н.М.Дорошкевич, К.Е.Егоров, Ю.К.Зарецкий, В.В.Знаменский, С.В.Курилло, А.В.Пилягин, Е.А.Сорочан, С.Б.Ухов, А.Б.Фадеев, В.Г.Федоровский, В.И.Шейнин, I.Birnbaum, Y.H.Chen, T.D.Davis, S.Geffen, H.-G.Kempfert, H.Kishida, H.L.Liu, G.Meyerhof, R.B.Peck, H.G.Poulos, O.Reul, S.M.Saeyd, A.Schmitt, A.W.Skempton, W.F.Van Impe, A.S.Vesic, H.Whitaker и др.), изучавших различные аспекты работы свайных фундаментов, позволили проектировщикам и строителям успешно решать сложные задачи проектирования и возведения сооружений в сложнейших условиях, учитывая при этом необходимость сокращения сроков строительства и экономии средств. Решению поставленных задач способствовало и развитие численных методов расчета, широко используемых в современном проектировании. Нельзя не отметить и вклад проектировщиков и строителей, которые способствовали внедрению новых научных разработок и методов расчета, дали путевку в жизнь современным технологиям устройства свай, обеспечили проверку их на практике, способствовали развитию свайного направления в современном фундаментостроении.

Благодаря совместным усилиям ученых, проектировщиков и строителей был достигнут значительный прогресс как в этой области строительства, так и в строительстве в целом, что позволило вывести проектирование свайных фундаментов на современный уровень.

Наряду с научными достижениями, развитием новых технологий и технической базы строительства немаловажное значение для повышения экономической эффективности применения свай является и поиск их оптимального проектного решения. Так, одну и ту же несущую способность свайного фундамента можно обеспечить различным путем: увеличить размер поперечного сечения свай, но уменьшить их длину, не менять длину, но за счет увеличения сечения свай уменьшить их число в фундаменте и т.д., т.е. практически всегда существует возможность выбора оптимального решения, но оно далеко не всегда очевидно, что и поставило вопрос о разработке алгоритма его поиска, учитывающего не только взаимовлияние свай при их совместной работе в составе фундамента, но и участие в работе низкого ростверка. Однако, если взаимовлияние свай в фундаменте как экспериментально, так и в теоретическом плане в значительной мере изучено, что позволяет учесть его в расчетах в виде поправочных коэффициентов к несущей способности сваи, то влияние работы низкого ростверка на несущую способность свайного фундамента изучено мало и учитывается, как правило, интегрально вне зависимости от влияющих на него факторов.

В связи с этим в настоящей диссертационной работе была поставлена задача изучить закономерности влияния работы низкого ростверка на несущую способность свайного фундамента от различных факторов, что, на наш взгляд, необходимо для успешной разработки алгоритма принятия оптимальных проектных решений свайных фундаментов и, кроме того, для разработки практических рекомендаций по этому вопросу.

Возможность экономии средств уже на стадии проектирования позволяет считать актуальным исследование, направленное на разработку метода оптимизации параметров свайного фундамента, учитывающего взаимовлияние его составных элементов “низкий ростверк - сваи - грунт” и достижения на этой основе оптимального сочетания экономичности и надежности проектных решений.

Из вышеизложенного формулируется следующая цель диссертационной работы.

Цель диссертационной работы:

- исследовать влияние включения в работу низкого ростверка на несущую способность свайного фундамента, разработать практические рекомендации по учету этого влияния;

- с учетом полученных результатов разработать алгоритм поиска оптимального проектного решения свайного фундамента, учитывающего зависимость его несущей способности от взаимного влияния свай и включения в работу низкого ростверка.

Под свайными фундаментами с низкими ростверками в диссертационной работе подразумеваются группы свай, содержащие до 50 свай с осевым расстоянием между ними не превышающим 7d, где d - диаметр круглого или сторона квадратного сечения сваи, объединенные монолитной железобетонной плитой свайного ростверка, подошва которого имеет надежный контакт с грунтом.

Для достижения указанных целей были поставлены и решены следующие задачи:

- проанализированы имеющиеся экспериментальные данные об особенностях взаимодействия свай и низкого ростверка в вертикально нагруженных свайных фундаментах, выполнена их оценка, определено направление дальнейших исследований;

- выполнены численные расчеты и путем сравнения полученных результатов с имеющимися результатами натурных испытаний свайных фундаментов показана возможность использования программного комплекса PLAXIS 3D Foundation и упругопластической модели грунта, построенной на основе теории прочности Кулона-Мора, для изучения и анализа взаимодействия свайных фундаментов с грунтовым основанием;

- проведено численное исследование работы свайных фундаментов с низким ростверком как единой системы “ростверк - группа свай - грунт” с целью изучения влияния включения в работу низкого ростверка на несущую способность свайного фундамента в более широком, чем проводилось раньше, диапазоне изменения влияющих на нее факторов;

- методами математического планирования экспериментов определены характеристики системы “ростверк - группа свай - грунт”, оказывающие существенное влияние на его работу в свайном фундаменте в зависимости от различных факторов, установлена степень этого влияния;

- на основании обобщения результатов численных исследований разработаны рекомендации по оценке степени влияния работы низкого ростверка на несущую способность свайного фундамента в широком диапазоне изменения влияющих на нее факторов;

- разработана оптимизационная модель расчета параметров свайных фундаментов, сформулированы выражения для критерия оптимальности и системы ограничений применительно к оптимизации проектных решений свайных фундаментов;

- на основе методов теории оптимизации разработан алгоритм поиска оптимальных проектных решений свайных фундаментов с учетом взаимного влияния свай и работы низкого ростверка на их несущую способность.

Научная новизна исследований.

1. В результате проведенных численных экспериментов и расширенного факторного анализа установлены закономерности влияния работы низкого ростверка на несущую способность свайного фундамента на вертикальную нагрузку в зависимости от его параметров и грунтовых условий.

2. На основании проведенного статистического анализа и обобщения полученных результатов численных исследований разработаны предложения по оценке несущей способности низкого свайного ростверка в зависимости от большего, чем это было возможно раньше, числа факторов.

3. Разработан алгоритм поиска оптимальных проектных решений свайных фундаментов при расчете их несущей способности на вертикальную нагрузку, учитывающий взаимное влияние свай в фундаменте и работу низкого ростверка.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработанные рекомендации по определению несущей способности низкого ростверка и алгоритм поиска оптимальных проектных решений при расчете несущей способности свайных фундаментов на вертикальную нагрузку повышают экономическую эффективность применения свай в строительстве.

Реализация работы.

Результаты выполненной работы могут быть использованы при расчете и проектировании свайных фундаментов, а также в научно-исследовательских работах, выполняемых в учебных, проектных и научно-исследовательских организациях.

На защиту выносятся:

1. Результаты численных исследований работы вертикально нагруженных свайных фундаментов как единой системы “ростверк - группа свай - грунт”.

2. Установленные с помощью проведенного численного исследования закономерности влияния работы низкого ростверка на несущую способность вертикально нагруженного свайного фундамента.

3. Практические рекомендации по учету работы низкого ростверка при расчете несущей способности свайных фундаментов на вертикальную нагрузку.

4. Разработанная оптимизационная модель расчета параметров свайных фундаментов, сформулированные выражения для критерия оптимальности и системы ограничений.

5. Алгоритм определения оптимальных параметров свайных фундаментов с использованием методов теории оптимизации.

Апробация работы. Основные положения работы обсуждались: на XII-ой и XIII-ой Международных межвузовских конференциях “Строительство - формирование среды жизнедеятельности” (Москва, 15-22 апреля 2009; 14-21 апреля 2010); на Международной конференции “Геотехнические проблемы мегаполисов” (Москва, 7-10 июня 2010).

Публикации по результатам исследований. Основные результаты диссертации отражены в 7-ми печатных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и рекомендаций и содержит 147 страниц, в том числе 54 рисунка, 16 таблиц и список литературы из 190 наименований.

ростверк свайный фундамент грунт

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложена общая концепция работы, обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи диссертации, изложена научная новизна и практическая значимость работы, приведены данные о структуре и объеме диссертации.

В первой главе рассмотрены основные результаты экспериментальных и теоретических исследований совместной работы свай в свайных фундаментах и влияния ростверка на их несущую способность, проведенных как у нас в стране, так и за рубежом (А.А.Бартоломеем, Б.В.Бахолдиным, А.В.Васильченко, А.А.Григорян, Е.Э.Девальтовским, Н.М.Дорошкевич, В.В.Знаменским, А.В.Пилягиным, Д.Е.Разводовским, Б.А.Сальниковым, З.Сирожиддиновым, А.Б.Фадеевым, О.К.Югаем, В.Д.Яблочковым, Y.H.Chen, V.Balakumar, S.Geffen J.Hanisch, K.Horikoshi, V.Kalaiarasi, R.Katzenbach, H.L.Liu, T.Matsumoto, M.F.Randolph, O.Reul, A.Tejchman и др.).

Показано, что если вопрос взаимодействия свай в фундаменте достаточно хорошо изучен как в экспериментальном, так и в теоретическом плане, что нашло отражение в нормативных документах, то оценка установленного экспериментально влияния включения в работу низкого ростверка на несущую способность фундамента ведется интегрально, без дифференциации влияющих на нее факторов, что затрудняет возможность разработки алгоритма поиска оптимального проектного решения свайного фундамента как единой системы “ростверк - группа свай - грунт”.

Дифференцировать влияние различных факторов на несущую способность ростверка, включая неоднородность основания по глубине, можно за счет их варьирования в численном эксперименте. Опыт научных исследований как в нашей стране, так и за рубежом подтверждает возможность использования численных экспериментов при изучении взаимодействия фундаментов, включая и свайные, с грунтами основания для получения качественных и количественных результатов, позволяющих установить необходимые для разработки новых и совершенствования существующих расчетных методов закономерностей.

Изложенное выше явилось причиной проведения дальнейших более детальных численных исследований совместной работы свайных фундаментов и грунтового основания с целью изучения возможного влияния работы низкого ростверка на несущую способность свайного фундамента в достаточно широком диапазоне изменения влияющих на нее факторов.

Вторая глава посвящена численному расчету системы “свайный фундамент-массив грунта”. Изложены теоретические основы численного моделирования, приведены основные сведения о программном комплексе PLAXIS 3D Foundation, обоснован выбор расчетной модели грунта для анализа свай с окружающим массивом, поставлены и решены тестовые задачи.

При решении тестовой задачи с целью проверки программы PLAXIS 3D Foundation для моделирования в упругопластической постановке взаимодействия свай с окружающим грунтом были использованы данные натурных испытаний снабженных тензометрическими датчиками свай на строительной площадке Братского алюминиевого завода. Испытывались как одиночные сваи, так и группы, состоящие из различного числа свай.

Результаты расчетов показали удовлетворительную сходимость с опытными данными (10…15% для одиночных свай и 12…17% для свай в составе фундамента), что позволило принять данный программный комплекс и модель грунта для проведения численного анализа влияния работы низкого ростверка на несущую способность вертикально нагруженного свайного фундамента.

В третьей главе рассмотрены результаты численных исследований и их анализ, выполненный методом математического планирования экспериментов. Рассматривалось взаимодействие свай в группах, содержащих от 9-ти до 36-ти свай различной длины и сечения, и низкого ростверка в различных грунтовых условиях.

Варьировались факторы, представленные в таблице 1.

Таблица 1

Вид

свай

Факторы параметров фундамента

Факторы грунтовых

условий

Факторы

деформаций

L/d

а/d

d

n

Жесткость

Плиты низкого

ростверка

Забивные

Буронабивные

Относительная длина свай

Относительное

расстояние между сваями

Диаметр свай

Число свай

Конечная жесткость

Абсолютная

жесткость

Однослойное основание

Двухслойное основание

Трехслойное основание

Величина относительной

осадки

Результаты численного моделирования и их математико-статистический анализ показали (рис. 1), что при оценке влияния работы низкого ростверка на несущую способность свайного фундамента необходимо учитывать все рассмотренные факторы, однако наиболее значимыми из них являются относительная длина свай (L/d) и относительное расстояние между сваями (a/d).

Рис. 1. Относительная сила влияния различных факторов на работу низкого ростверка

Рекомендации по оценке несущей способности низкого свайного ростверка (значения коэффициента) в зависимости от рассмотренных факторов, разработанные на основании проведенного анализа, представленные в таблице 2.

Таблица 2

Вид

свай

Грунтовые условия

Параметры

фундамента

Значение

коэффициента

, [%]

Модуль деформации грунта, Е [МПа]

a/d

L/d

под подошвой ростверка

под нижними концами свай

Забивные

Буронабивные

? 15

15…60

5

15…20

25

25…30

20

35…40

15

6

15…20

40

25…30

30

35…40

20

7

15…20

50

25…30

35

35…40

25

В четвертой главе приводятся основные положения разработанного алгоритма поиска оптимальных параметров свайных фундаментов среди множества потенциально возможных в соответствии с некоторым критерием качества данной конструкции (критерием оптимальности), который получают на основе целевой функции (функционала).

При разработке проекта свайного фундамента, состоящего из буронабивных свай, в качестве заданных параметров проектирования выступают физико-механические характеристики грунтов площадки строительства, геометрические размеры фундаментной конструкции, действующие нагрузки и пр. К варьируемым (оптимизируемым) параметрам относятся - геометрические размеры свай (d - диаметр свай; L/d - относительная длина свай) и их расположение в плане, характеризуемое относительным осевым расстоянием между сваями a/d.

Как правило, процесс оптимизации связан с отысканием минимального или максимального значения целевой функции в области определения параметров с наложенными на нее ограничениями (управлением на целевую функцию). Условие оптимальности выбранного решения можно представить в виде условия минимума функционала (целевой функции):

,

(1)

где варьируемыми параметрами являются переменные параметры проектирования - .

В качестве критерия оптимальности могут выступать как натуральные показатели (расход используемых материалов), так и стоимостные (стоимость материалов и работ).

Ограничения на целевую функцию могут быть выражены с использованием уравнений полиномиальной регрессии, описывающих математическую модель конструкции:

,

(2)

где модель типа (2) характеризует зависимость величины параметра оптимизации “Y” от значений независимых переменных проектирования “X”.

Примером иллюстрирующего процесс поиска оптимального решения являются графики некоторой целевой функции, изображенной в виде плоской кривой (рис. 2) и пространственной поверхности (рис. 3), с наложенными на нее ограничениями.

Рис. 2. Геометрическая интерпретация поиска оптимального решения на плоскости

На рис. 2 целевая функция, изображенная в виде кривой линии, может иметь не одно, а несколько решений. Для нахождения наименьшего значения функции недостаточно сравнить все ее минимумы (x1, x2, x3, … , xn) внутри промежутка (a, b) и взять наименьшее, но необходимо также принять во внимание и граничные значения функции при x=a и x=b. Искомое решение будет оптимальным только в том случае, если оно является минимальным из всех возможных решений и при этом удовлетворяет требованиям системы ограничений, наложенным на функцию.

На рис. 3 целевая функция изображена в виде гиперболического параболоида (пространственной поверхности), а ограничения на целевую функцию - в виде некоторой секущей плоскости.

Рис. 3. Геометрическая интерпретация поиска оптимального решения в пространстве

Как и в случае, рассмотренном выше, целевая функция допускает несколько решений. Отличие заключается в том, что для нахождения наименьшего значения функции достаточно определить и сравнить только ее граничные значения (M1 и M2). Это существенно упрощает процесс принятия решения по оптимизации конструкций свайных фундаментов и делает его более наглядным с точки зрения влияния поставленных ограничений на конечный результат.

Ограничениями на область варьируемых параметров в рассматриваемой задаче являются параметры конструктивного и технологического свойства - геометрические параметры конструкций фундамента (длина и диаметр свай, осевое расстояние между ними, высота ростверка и др.) и используемого бурового оборудования для устройства свай (диаметр шнека, максимальная глубина бурения скважины и т.п.).

Ограничения данного характера можно представить в виде неравенств:

(3)

где Lmax, Lmin - минимальное и максимальное значение длины свай;

amax, amin - минимальное и максимальное значение осевого расстояния между сваями;

dmax, dmin - минимальное и максимальное значение диаметра свай;

hmax, hmax - минимальное и максимальное значение высоты ростверка.

Таким образом, математическая постановка задачи оптимизации параметров свайных фундаментов в общем виде формулируется следующим образом: определить минимум целевой функции (1) при выполнении ограничений на область варьируемых параметров в виде неравенств (3).

В общем виде задача, представленная выражениями (1) и (3), является задачей оптимального управления, которая сводится к решению экстремальной задачи методами математического анализа.

Поскольку стоимость буронабивных свай пропорциональна их расходу и составляет значительную долю в структуре затрат на устройство свайного фундамента, критерий оптимальности (1) можно сформулировать в натуральном выражении:

,

(4)

где - общий объем буронабивных свай в рассматриваемом фундаменте;

- параметры проектирования (длина свай; осевое расстояние между сваями; диаметр свай; коэффициент, учитывающий работу низкого ростверка).

В рамках принятой расчетной модели и выбранных интервалов изменения значений переменных параметров проектирования критерием оптимальности выступает объем и стоимость материалов буронабивных свай, а также стоимость работ по их устройству.

Для проектируемого фундамента квадратной или прямоугольной геометрической формы, целевая функция (4) преобразуется в выражение:

,

(4.1)

где - относительный объем свай, определяемый как отношение объема одной сваи к объему всего фундамента .

Объем свайного фундамента квадратной формы:

,

(4.2)

где L - длина свай; a и n - осевое расстояние между сваями и их число в фундаменте.

Объем свайного фундамента прямоугольной формы:

,

(4.3)

где L - длина свай; a1 и n1-осевое расстояние между сваями и их число по длинной стороне фундамента; a2 и n2 - соответственно, по короткой стороне фундамента.

Получив выражения (4.2) и (4.3) согласно формуле (4.1) определяется относительный объем свай в фундаменте:

* квадратной формы:

(4.4)

* прямоугольной формы:

(4.5)

В случае, если , выражение (4.5) перепишется в следующем виде:

,

(4.6)

где d, a, n1, n2 - то же, что и в формуле (4.3).

Ограничения конструктивного и технологического характера (6) на целевую функцию (4) определяются с использованием уравнения полиномиальной регрессии (2), предварительно преобразованного к виду:

,

(5)

где модель типа (5) характеризует зависимость величины (коэффициента, учитывающего несущую способность ростверка, в процентах от несущей способности фундамента) от значений независимых переменных проектирования .

Ограничения конструктивного и технологического характера (6):

(6)

Значения коэффициента получены на основании анализа результатов численных расчетов и представлены в таблице 2.

Как уже указывалось выше, данная задача, представленная выражениями (4) и (6), является задачей оптимального управления, которая сводится к решению экстремальной задачи методами математического анализа. Чтобы решить эту задачу необходимо:

1. Сформулировать критерий оптимальности в натуральном выражении (4):

* для фундамента квадратной формы (4.4);

* для фундамента прямоугольной формы (4.5).

2. Методами математического планирования получить уравнение полиномиальной регрессии (2), предварительно преобразовав его к виду (5).

Введя новые обозначения, взамен , получаем:

(7)

Уравнение (7) можно представить в виде:

(8)

3. Аппроксимировать интересующий параметр проектирования из уравнения полиномиальной регрессии (8):

(9)

Подставляя (9) в (4) получаем:

(10)

4. Продифференцировать уравнение (10):

, и определить

(11)

Затем, подставляя в (9), имеем:

, откуда находим

(12)

5. Проверить полученное решение на условие выполнения требований системы ограничений:

(13)

Глава заканчивается примером определения оптимальных параметров свайных фундаментов из буронабивных свай для грунтовых условий опытной площадки в г. Братске, сложенной однородными суглинками тугопластичной консистенции значительной мощности по глубине (ц=25?; E=20…25 МПа; С=40 кПа).

В качестве исходных (постоянных) параметров проектирования приняты следующие данные: габариты фундамента - 30х30 м; внешняя нагрузка на фундамент - 100 000 кН.

К переменным (варьируемым) параметрам проектирования относились - геометрические размеры свай (d - диаметр свай; L/d - относительная длина свай) и их расположение в плане, характеризуемое относительным осевым расстоянием между сваями a/d. Диапазоны возможных изменений переменных параметров проектирования представлены в таблице 3.

Таблица 3

Диаметр свай,

d

Относительная длина свай, L/d

Относительное осевое

расстояние между сваями, a/d

600; 650; 700; 750;

800; 900; 1000 мм

20…30

5…7

Результаты выполненного оптимизационного расчета и технико-экономического анализа приведены в таблице 4. Исходя из требований Норм полученный вариант свайного фундамента необходимо проверить по деформациям.

Таблица 4

Относительная

Длина свай

L/d

Диаметр свай, d

Длина свай, L

Относительное осевое расстояние

между сваями, a/d

Число

свай,

n

Объем

материала свай, V

Стоимость

фундамента

24

750 мм

18 м

6.0

49 шт.

390 м3

9,5 млн. руб.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Решение тестовых задач с использованием программного комплекса PLAXIS 3D Foundation и упругопластической модели грунта Кулона-Мора подтвердили возможность его эффективного использования для выполнения численных исследований взаимодействия свайного фундамента с грунтом основания как единой системы “ростверк-группа свай- грунт” и, в частности, для изучения влияния работы низкого ростверка на несущую способность свайного фундамента при действии на него вертикальной нагрузки.

2. На основании выполненных численных исследований работы свайного фундамента как единой системы “ростверк-группа свай- грунт” установлены закономерности влияния низкого ростверка на несущую способность фундамента в зависимости от различных факторов, основными из которых по полученным данным являются относительная длина свай (L/d) и относительное осевое расстояние между сваями (a/d).

3. Математико-статистический анализ результатов численных исследований выполненный на основе теории планирования экспериментов позволил разработать рекомендации по оценке несущей способности низкого свайного ростверка в более широком, чем проводилось раньше, диапазоне изменения влияющих на нее факторов.

4. На основе методов теории оптимизации разработан алгоритм поиска оптимальных проектных решений свайных фундаментов, учитывающий закономерности взаимного влияния свай и работы низкого ростверка на несущую способность фундамента установленные в данной диссертационной работе.

5. Применение предложенного оптимизационного подхода к проектированию свайных фундаментов позволяет варьируя переменными параметрами проектирования фундамента определить такое их сочетание, при котором обеспечивается его надежная работа по условиям I и II групп предельных состояний при одновременном достижении наилучших технико-экономических показателей проекта.

6. Использование разработанного алгоритма оптимизации позволяет осуществить поиск оптимальных проектных решений свайных фундаментов без непосредственной проверки и сравнения всех потенциально возможных вариантов, что существенно облегчает и ускоряет процесс проектирования.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Знаменский В.В., Рузаев А.М. Сравнение результатов натурных экспериментов с расчетами, выполненными при помощи конечно-элементной программы PLAXIS 3D Foundation для забивных свай в глинистых грунтах. Вестник МГСУ. Москва, 2008. №2. -с.18-23.

2. Знаменский В.В., Рузаев А.М.Взаимодействие низкого ростверка со сваями. Вестник МГСУ. Москва, 2008. №2. - с.48-50.

3. Знаменский В.В., Рузаев А.М. Факторный анализ результатов исследования взаимодействия групп свай с грунтовым основанием. Вестник МГСУ. Специальный выпуск. Москва, 2009. №1. -с.511-513.

4. Знаменский В.В., Рузаев А.М. Влияние параметров свайного фундамента на работу низкого ростверка. Труды международной конференции по геотехнике “Геотехнические проблемы мегаполисов”. Москва, 2010. Том 4. -с.1250-1251.

5. Знаменский В.В., Рузаев А.М. К вопросу об оптимизации проектирования свайных фундаментов. Сборник научных трудов XIII-ой Межвузовской конференции “Строительство-формирование среды жизнедеятельности”. Москва, 2010. -с.639-641.

6. Знаменская Е.П., Рузаев А.М. Геометрическая интерпретация результатов поиска оптимальных решений строительных конструкций. Вестник МГСУ. Москва, 2010. №4. -с.121-124

7. Рузаев А.М. Оптимизация параметров свайных фундаментов. Вестник МГСУ. Москва, 2010. №3. -с.94-105.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.