Дослідження нормальних і дотичних напруг, що виникають на контакті пірамідальна паля – ґрунт під дією горизонтального навантаження, і визначення їх впливу на несучу здатність палі. Дослідження зміни під дією горизонтального навантаження зони ущільнення.
Аннотация к работе
Короткі пірамідальні палі, які широко застосовуються під час будівництва різноманітних будівель та споруд, завдяки виникненню при їх зануренні у грунт розвинутої зони ущільненого грунту, мають, в певних умовах, порівняно з призматичними палями та стрічковими фундаментами, більшу несучу здатність, меншу матеріаломісткість та трудомісткість. Здійсненими до цього часу дослідженнями встановлено характер розподілу лише нормальних напруг на контакті пірамідальна паля - грунт, що не дозволяє з достатньою точністю оцінити напружено-деформований стан (НДС) системи «пірамідальна паля - основа» під дією горизонтального навантаження. Метою дисертаційної роботи є дослідження НДС системи «пірамідальна паля - основа» під дією горизонтального навантаження та розробка методики розрахунку пірамідальних паль, які сприймають вертикальне та горизонтальне навантаження. дослідити зміни під дією горизонтального навантаження зони ущільнення, яка виникає при зануренні пірамідальної палі в грунт, та фізико-механічних характеристик грунту у ній; провести математичне моделювання НДС системи «пірамідальна паля - грунт» під дією вертикального та горизонтального навантаження з урахуванням отриманих закономірностей між фізико-механічними властивостями грунту в зоні ущільнення та порівняння його результатів з експериментальними дослідженнями;Найбільш значною складовою зони впливу є зона ущільненого грунту, яка має форму еліпсоїда обертання з максимальним діаметром на відстані 1/2-1/3 від рівня голови палі, що дорівнює 2-3 , і розповсюджується не більш ніж на 10 см нижче вістря. Результати експериментальних досліджень особливостей роботи коротких пірамідальних паль були покладені за основу при розробці методів їх розрахунку на дію вертикального та горизонтального навантаження, найбільш перспективними з яких є методи математичного моделювання, де використовується рішення змішаної пружнопластичної задачі та різноманітні моделі грунту. При розробці методів розрахунку паль важливим моментом є дослідження напруг на контакті паля - грунт. Глухов та ін., що дозволило накопичити значний експериментальний досвід в галузі вивчення контактних напруг при дії вертикального навантаження, отримати та проаналізувати епюри нормальних та дотичних до бічної поверхні палі напруг, встановити характер зміни напруг від величини вертикальної складової похилого навантаження, визначити нормальні контактні напруги на бічній поверхні палі від дії горизонтального та похилого навантаження. Експериментальні дослідження напруг на контакті паля - грунт використовуються для аналізу результатів оцінки НДС системи «пірамідальна паля - основа», яка базується на рішенні змішаної пружнопластичної задачі.Експериментальні дослідження роботи тензометричної палі під дією горизонтального навантаження дозволили визначити характер розподілу нормальних та дотичних до її бічної поверхні напруг. Побудовані за результатами вимірювань епюри показують, що при всіх стадіях НДС системи «пірамідальна паля - основа» характер розподілу напруг залишається незмінним. Епюри напруг з боку прикладання горизонтального навантаження мають вигляд трикутника з нульовим значенням у точці повороту осі палі і максимальним - на рівні її вістря, а з протилежного боку - окреслюються кривою з максимальним значенням на відстані 2/5 довжини палі від її голови і нульовими значеннями - на рівні голови та в точці повороту. Аналіз напруг показав, що при дії на палю горизонтального навантаження на її несучу здатність суттєво впливають нормальні до бічної поверхні зусилля, які складають 90 - 98% відповідної горизонтальної сили. У ході розрахункових досліджень роботи пірамідальних паль під дією вертикального та горизонтального навантаження вивчено вплив зміни розмірів та глибини занурення паль, фізико-механічних характеристик грунту на їх несучу здатність, визначені нормальні та дотичні до бічної поверхні напруги, розглянуто процес виникнення пластичних областей.