ІМОВІРНІСНІ МЕТОДИ В ГЕОТЕХНІЦІ
Анотація
Наведено аналіз експериментальних статистичних даних фізико-механічних
властивостей ґрунтів, у тому числі й штучних основ. Виконано огляд досягнень у
галузі ймовірнісних розрахунків основ фундаментів. Особливу увагу приділено методам
імовірнісної оцінки напружено-деформованого стану (НДС) основ фундаментів за
допомогою методу скінченних елементів (МСЕ).
Ключові слова: імовірнісний розрахунок, напружено-деформований стан, метод
скінченних елементів, випадкові величини, статистичні параметри, щільність розподілу,
основа, фундаменти.
Посилання
1. Бугров, А.К. Определение вероятностных характеристик активного давления
грунта методом Монте-Карло / А.К. Бугров, В.Г. Шилин // Реконструкция городов и
геотехническое строительство. – 2003. – № 5. – С. 92 – 94.
2. Гарагаш, Б.А. Надежность пространственных регулируемых систем «сооружение
– основание» при неравномерных деформациях основания / Б.А. Гарагаш. – Сочи:
Изд-во «Кубанькино», 2004. – 908 с.
3. Пшеничкин, А.П. Основы вероятносно-статистической теории взаимодействия
сооружений с неоднородными грунтовыми основаниями: автореф. дис. на соискание
науч. степени докт. техн. наук: 05.23.02 / А.П. Пшеничкин. – М.: МИСИ, 1980. – 42 с.
4. Перельмутер, А.В. Избранные проблемы надежности и безопасности
строительных конструкций / А.В. Перельмутер. – М.: АСВ, 2007. – 256 с.
5. Пичугин, С.Ф. Надежность стальных конструкций производственных зданий:
монография / С.Ф. Пичугин. – Полтава: ООО «Асми», 2009. – 452 с.
6. Райзер, В.Д. Расчет и нормирование надежности строительных конструкций /
В.Д. Райзер. – М.: Стройиздат, 1995. – 352 с.
7. Xue, J. Reliability analysis of shallow foundations subjected to varied inclined loads /
J. Xue & D. Nag // Proc. of the 3rd Intern. Symposium on Geotechnical Safety and Risk. –
Germany: Munich, 2011. – Р. 377 – 384.
8. Лычев, А.С. Надежность строительных конструкций: учебное пособие /
А.С. Лычев. – М.: Изд-во АСВ, 2008. – 184 с.
9. Чирков, В.П. Прикладные методы теории надежности в расчетах строительных
конструкций / В.П. Чирков. – М.: Маршрут, 2006. – 620 с.
10. Шейнин, В.И. Алгоритм и программа инженерного расчета осадок фундаментных
плит с учетом неравномерности нагрузки на основание и неоднородности массива /
В.И. Шейнин, Е.П. Сарана, С.А. Артемов // Основания, фундаменты и механика
грунтов. – 2006. – № 5. – С. 2 – 7.
11. Криворотов, А.П. Влияние природной неоднородности грунта основания на
результаты расчета осадок фундаментов / А.П. Криворотов // Известия вузов. Сер.:
Строительство и архитектура. – 1999. – № 7. – С. 150 – 153.
12. Тер-Мартиросян, З.Г. Распределение напряжений и деформаций в неоднородном
грунте с учетом формы, размеров и жесткости включений / З.Г. Тер-Мартиросян,
А.Ю. Мирный // Геотехника. – 2010. – №3. – С. 20 – 27.
13. Альберт, И.У. Методы количественной оценки надежности системы «основание –
фундамент – сооружение» с устройствами сейсмоизоляции и сейсмозащиты: автореф. дис.
на соискание науч. степени док. техн. наук: 05.23.02 / И.У. Альберт. – СПб.: ВНИИГ, 2011. – 32 с.
14. Кузнецов, B.C. Критерии оценки надежности и безопасности грунтовых плотин /
B.C. Кузнецов // СПб.: Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. – 2000. – 238 с.
15. Кузнецов, Д.Г. Вероятностно-статистический расчет системы «сооружение-
основание» на набухающих грунтах: автореф. дис. на соискание науч. степени канд.
техн. наук: 05.23.17 / Д.Г. Кузнецов. – Волгоград: ВолГАСА, 2004. – 25 с.
16. Мулюков, Э.И. Статистический анализ причин и вероятностный прогноз отказов
оснований и фундаментов / Э.И. Мулюков // Отказы в геотехнике: сб. ст. – Уфа:
БашНИИстрой, 1995. – С. 5 – 17.
17. Трофимчук, А.Н. Надежность систем «сооружение – грунтовое основание» в
сложных инженерно-геологических условиях / А.Н. Трофимчук, В.Г. Черный,
Г.И. Черный. – К.: ПолиграфКонсалтинг, 2006. – 248 с.
18. Fenton, G.A. Probabilistic Methods in Geotechnical Engineering / G.A. Fenton. – Utah, 1997. – 96 p.
19. Rechenmacher A.L. Calibration of heterogeneous, probabilistic soil models /
A.L. Rechenmacher, Z. Medina-Cetina, R.G. Ghanem // Proc. 16th Intern. Conf. on Soil
Mechanics and Geotechnical Engineering. – Osaka, 2005. – Р. 851 – 854.
20. Wang, Y. Study on autocorrelation model and reduction function of variance of soil
random field / Y. Wang, B. Wang // Proc. of the 1st Intern. Symposium on Geotechnical Safety
and Risk (ISGSR2007). – China: Shanghai, 2007. – Р. 265 – 272.
21. Макаров, Б.П. Расчет фундаментов сооружений на случайно-неоднородном
основании при ползучести / Б.П. Макаров, Б.Е. Кочетков. – М.: Стройиздат, 1987. – 256 с.
22. Abdel Massih, D. Y. Reliability-based analysis and design of strip footings against bearing
capacity failure / D.Y. Abdel Massih, A. Soubra and B.K. Low // Journal of Geotechnical and
Geoenvironmental Engineering. – №134 (7), 2008. – Р. 917 – 928.
23. Beacher, G.B. Reliability and statistics in geotechnical Engineering / G.B. Beacher,
J.T. Cristian. – New York: John Wiley, 2003. – 619 p.
24. Bond, A.J. A procedure for determining the characteristic value of a geotechnical parameter
/ A.J. Bond // Proc. of the 3rd Intern. Symposium on Geotechnical Safety and Risk (ISGSR2011). –
Germany: Munich, 2011. – Р. 419 – 426.
25. Cherubini, C. Shallow Foundation Reliability Design / C. Cherubini // Proc. of the 1st
International Symposium on Geotechnical Safety and Risk. – China: Shanghai, 2007. – Р. 71 – 90.
26. Honjo, Y. Challenges in Geotechnical Reliability Based Design / Y. Honjo // Proc. of the 3rd
International Symposium on Geotechnical Safety and Risk. – Germany: Munich, 2011. – Р. 11 – 27.
27. Pereira, C. Shallow Foundation Design through Probabilistic and Deterministic /
C. Pereira & L. Caldeira // Proc. of the 3rd Intern. Symposium on Geotechnical Safety and Risk
(ISGSR2011). – Germany: Munich, 2011. – Р. 199 – 207.
28. Roberts, L.A. Reliability-Based Design of Shallow Foundations Based on Elastic
Settlement / L.A. Roberts, A. Misra // Proc. of the 1st Intern. Symposium on Geotechnical
Safety and Risk (ISGSR2007). – China: Shanghai, 2007. – Р. 471 – 483.
29. Shahin, M.A. Probabilistic Analysis of Bearing Capacity of Strip Footings / M.A. Shahin
& E.M. Cheung // Proc. of the 3rd Intern. Symposium on Geotechnical Safety and Risk
(ISGSR2011). – Germany: Munich, 2011. – Р. 225 – 230.
30. Won, J.Y. A probabilistic approach to estimate one dimensional consolidation settlements
/ J.Y. Won // Proc. of the 17th Intern. Conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering.
– Olexandria, Egypt, 2009. – Р. 2012 – 2015.
31. Baars, S. Adaption of finite element models for probabilistic design / M.A. Deptula,
E. Dembicki, Ph. Gotteland // Proc. of the 11rd Baltic Sea Geotechnical Conf. «Geotechnics in
Maritime Engineering». – Gdansk, Poland, 2007. – Р. 683 – 689.
32. Винников, Ю.Л. Численный расчет армированного основания в вероятностной
постановке / Ю.Л. Винников, М.А. Харченко, В.И. Марченко // Сб. статей науч.-техн.
конф. «Численные методы расчетов в практической геотехнике». – СПб: СПбГАСУ,
2012. – С. 86 – 93.
33. Zotsenko, M. Evaluation of failure probability of soil cushions / M. Zotsenko, Y. Vynnykov,
M. Kharchenko // Proc. of the 3rd Intern. Symposium on Geotechnical Safety and Risk
(ISGSR2011). – Germany: Munich, 2011. – Р. 249 – 257.
34. Гагин, В.И. Расчет балок на многослойном стохастическом основании / В.И. Гагин,
П.М. Иванилов // Строительная механика и расчет сооружений. – 2006. – №3. – С. 61 – 64.
35. Соболев, Д.Н. Вероятностный расчет конструкций методом конечных элементов
/ Д.Н. Соболев, В.Е. Ким // Строительная механика и расчет сооружений. – 1986. –
№ 1. – С. 34 – 37.
36. Falsone, G. A new approach for the stochastic analysis of finite element modeled
structures with uncertain parameters / G. Falsone, N. Impollania // Computer Methods in
Applied Mechanics and Engineering. – 2002. – Vol. 191, №44. – Р. 5067 – 5085.
37. Fredlund, M. Finite elements stochastic analysis / M. Fredlund // Proc. of 57th Canadian
Geotechanical Conf. and 5th Joint IAH-CGS Conf. – Quebec, Canada, 2004. – Р. 201 – 206.
38. Haldar, A. Reliability Assessment Using Stochastic Finite Elements Analysis / A. Haldar,
S. Mahadevan. – New York: John Wiley, 2000. – 220 p.
39. Kisse, A. A Consistent Failure Model for Probabilistic Analysis of Shallow Foundations /
A. Kisse // Proc. of the 3rd Intern. Symposium on Geotechnical Safety and Risk (ISGSR2011). –
Germany: Munich, 2011. – Р. 385 – 392.
40. Manjuprasad, M. Adaptive Random Field Mesh Refinementsin Stochastic Finite Element
Reliability Analysis of Structures / M. Manjuprasad, C.S. Manohar // CMES: Tech. Science
Press, 2007. – V. 19. – Р. 23 – 54.
41. Peschl, G.M. Reliability analysis in geotechnics with deterministic finite elements – a
comparison of two methods / G.M. Pechl, H.F. Schweiger // Proc. of 5th European Conf. on
Numerical Methods in Geotechanical Engineering. – Paris, 2002. – Р. 229 – 304.
42. Phoon, K.K. Reliability-based design in geotechnical engineering. Computions and
applications / K.K. Phoon. – New York: Taylor & Francis, 2008. – 530 p.
43. Rackwitz, R. Reviewing, probabilistic soils modeling / R. Rackwitz // Computers and
Geotechnics. – 2000. – №26. – Р. 199 – 223.
44. Stefanou, G. The stochastic finite element methods: past, present and future / G. Stefanou
// Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. – 2009. – Vol. 198, №9 – 12. –
Р. 1031 – 1051.
45. Sudret, B. Stochastic Finite Elements Methods and Reliability. A state-of-the-Art Report /
B. Sudret, A. Kiureghian. – Berkeley: Civil and Environment Engineering University of
California, 2000. – 173 p.
46. Винников, Ю.Л. Статистичний аналіз розподілу випадкових величин
спрогнозованого за різними методиками осідання основи фундаментів /
Ю.Л. Винников, М.О. Харченко, Н.А. Косточка // Проблеми й перспективи розвитку
академічної та університетської науки: зб. наук. праць за матеріалами VII Всеукраїнської
наук.-практ. конф. (9 – 12 грудня 2014 р.). – Полтава: ПолтНТУ, 2014. – С. 243 – 246.
грунта методом Монте-Карло / А.К. Бугров, В.Г. Шилин // Реконструкция городов и
геотехническое строительство. – 2003. – № 5. – С. 92 – 94.
2. Гарагаш, Б.А. Надежность пространственных регулируемых систем «сооружение
– основание» при неравномерных деформациях основания / Б.А. Гарагаш. – Сочи:
Изд-во «Кубанькино», 2004. – 908 с.
3. Пшеничкин, А.П. Основы вероятносно-статистической теории взаимодействия
сооружений с неоднородными грунтовыми основаниями: автореф. дис. на соискание
науч. степени докт. техн. наук: 05.23.02 / А.П. Пшеничкин. – М.: МИСИ, 1980. – 42 с.
4. Перельмутер, А.В. Избранные проблемы надежности и безопасности
строительных конструкций / А.В. Перельмутер. – М.: АСВ, 2007. – 256 с.
5. Пичугин, С.Ф. Надежность стальных конструкций производственных зданий:
монография / С.Ф. Пичугин. – Полтава: ООО «Асми», 2009. – 452 с.
6. Райзер, В.Д. Расчет и нормирование надежности строительных конструкций /
В.Д. Райзер. – М.: Стройиздат, 1995. – 352 с.
7. Xue, J. Reliability analysis of shallow foundations subjected to varied inclined loads /
J. Xue & D. Nag // Proc. of the 3rd Intern. Symposium on Geotechnical Safety and Risk. –
Germany: Munich, 2011. – Р. 377 – 384.
8. Лычев, А.С. Надежность строительных конструкций: учебное пособие /
А.С. Лычев. – М.: Изд-во АСВ, 2008. – 184 с.
9. Чирков, В.П. Прикладные методы теории надежности в расчетах строительных
конструкций / В.П. Чирков. – М.: Маршрут, 2006. – 620 с.
10. Шейнин, В.И. Алгоритм и программа инженерного расчета осадок фундаментных
плит с учетом неравномерности нагрузки на основание и неоднородности массива /
В.И. Шейнин, Е.П. Сарана, С.А. Артемов // Основания, фундаменты и механика
грунтов. – 2006. – № 5. – С. 2 – 7.
11. Криворотов, А.П. Влияние природной неоднородности грунта основания на
результаты расчета осадок фундаментов / А.П. Криворотов // Известия вузов. Сер.:
Строительство и архитектура. – 1999. – № 7. – С. 150 – 153.
12. Тер-Мартиросян, З.Г. Распределение напряжений и деформаций в неоднородном
грунте с учетом формы, размеров и жесткости включений / З.Г. Тер-Мартиросян,
А.Ю. Мирный // Геотехника. – 2010. – №3. – С. 20 – 27.
13. Альберт, И.У. Методы количественной оценки надежности системы «основание –
фундамент – сооружение» с устройствами сейсмоизоляции и сейсмозащиты: автореф. дис.
на соискание науч. степени док. техн. наук: 05.23.02 / И.У. Альберт. – СПб.: ВНИИГ, 2011. – 32 с.
14. Кузнецов, B.C. Критерии оценки надежности и безопасности грунтовых плотин /
B.C. Кузнецов // СПб.: Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. – 2000. – 238 с.
15. Кузнецов, Д.Г. Вероятностно-статистический расчет системы «сооружение-
основание» на набухающих грунтах: автореф. дис. на соискание науч. степени канд.
техн. наук: 05.23.17 / Д.Г. Кузнецов. – Волгоград: ВолГАСА, 2004. – 25 с.
16. Мулюков, Э.И. Статистический анализ причин и вероятностный прогноз отказов
оснований и фундаментов / Э.И. Мулюков // Отказы в геотехнике: сб. ст. – Уфа:
БашНИИстрой, 1995. – С. 5 – 17.
17. Трофимчук, А.Н. Надежность систем «сооружение – грунтовое основание» в
сложных инженерно-геологических условиях / А.Н. Трофимчук, В.Г. Черный,
Г.И. Черный. – К.: ПолиграфКонсалтинг, 2006. – 248 с.
18. Fenton, G.A. Probabilistic Methods in Geotechnical Engineering / G.A. Fenton. – Utah, 1997. – 96 p.
19. Rechenmacher A.L. Calibration of heterogeneous, probabilistic soil models /
A.L. Rechenmacher, Z. Medina-Cetina, R.G. Ghanem // Proc. 16th Intern. Conf. on Soil
Mechanics and Geotechnical Engineering. – Osaka, 2005. – Р. 851 – 854.
20. Wang, Y. Study on autocorrelation model and reduction function of variance of soil
random field / Y. Wang, B. Wang // Proc. of the 1st Intern. Symposium on Geotechnical Safety
and Risk (ISGSR2007). – China: Shanghai, 2007. – Р. 265 – 272.
21. Макаров, Б.П. Расчет фундаментов сооружений на случайно-неоднородном
основании при ползучести / Б.П. Макаров, Б.Е. Кочетков. – М.: Стройиздат, 1987. – 256 с.
22. Abdel Massih, D. Y. Reliability-based analysis and design of strip footings against bearing
capacity failure / D.Y. Abdel Massih, A. Soubra and B.K. Low // Journal of Geotechnical and
Geoenvironmental Engineering. – №134 (7), 2008. – Р. 917 – 928.
23. Beacher, G.B. Reliability and statistics in geotechnical Engineering / G.B. Beacher,
J.T. Cristian. – New York: John Wiley, 2003. – 619 p.
24. Bond, A.J. A procedure for determining the characteristic value of a geotechnical parameter
/ A.J. Bond // Proc. of the 3rd Intern. Symposium on Geotechnical Safety and Risk (ISGSR2011). –
Germany: Munich, 2011. – Р. 419 – 426.
25. Cherubini, C. Shallow Foundation Reliability Design / C. Cherubini // Proc. of the 1st
International Symposium on Geotechnical Safety and Risk. – China: Shanghai, 2007. – Р. 71 – 90.
26. Honjo, Y. Challenges in Geotechnical Reliability Based Design / Y. Honjo // Proc. of the 3rd
International Symposium on Geotechnical Safety and Risk. – Germany: Munich, 2011. – Р. 11 – 27.
27. Pereira, C. Shallow Foundation Design through Probabilistic and Deterministic /
C. Pereira & L. Caldeira // Proc. of the 3rd Intern. Symposium on Geotechnical Safety and Risk
(ISGSR2011). – Germany: Munich, 2011. – Р. 199 – 207.
28. Roberts, L.A. Reliability-Based Design of Shallow Foundations Based on Elastic
Settlement / L.A. Roberts, A. Misra // Proc. of the 1st Intern. Symposium on Geotechnical
Safety and Risk (ISGSR2007). – China: Shanghai, 2007. – Р. 471 – 483.
29. Shahin, M.A. Probabilistic Analysis of Bearing Capacity of Strip Footings / M.A. Shahin
& E.M. Cheung // Proc. of the 3rd Intern. Symposium on Geotechnical Safety and Risk
(ISGSR2011). – Germany: Munich, 2011. – Р. 225 – 230.
30. Won, J.Y. A probabilistic approach to estimate one dimensional consolidation settlements
/ J.Y. Won // Proc. of the 17th Intern. Conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering.
– Olexandria, Egypt, 2009. – Р. 2012 – 2015.
31. Baars, S. Adaption of finite element models for probabilistic design / M.A. Deptula,
E. Dembicki, Ph. Gotteland // Proc. of the 11rd Baltic Sea Geotechnical Conf. «Geotechnics in
Maritime Engineering». – Gdansk, Poland, 2007. – Р. 683 – 689.
32. Винников, Ю.Л. Численный расчет армированного основания в вероятностной
постановке / Ю.Л. Винников, М.А. Харченко, В.И. Марченко // Сб. статей науч.-техн.
конф. «Численные методы расчетов в практической геотехнике». – СПб: СПбГАСУ,
2012. – С. 86 – 93.
33. Zotsenko, M. Evaluation of failure probability of soil cushions / M. Zotsenko, Y. Vynnykov,
M. Kharchenko // Proc. of the 3rd Intern. Symposium on Geotechnical Safety and Risk
(ISGSR2011). – Germany: Munich, 2011. – Р. 249 – 257.
34. Гагин, В.И. Расчет балок на многослойном стохастическом основании / В.И. Гагин,
П.М. Иванилов // Строительная механика и расчет сооружений. – 2006. – №3. – С. 61 – 64.
35. Соболев, Д.Н. Вероятностный расчет конструкций методом конечных элементов
/ Д.Н. Соболев, В.Е. Ким // Строительная механика и расчет сооружений. – 1986. –
№ 1. – С. 34 – 37.
36. Falsone, G. A new approach for the stochastic analysis of finite element modeled
structures with uncertain parameters / G. Falsone, N. Impollania // Computer Methods in
Applied Mechanics and Engineering. – 2002. – Vol. 191, №44. – Р. 5067 – 5085.
37. Fredlund, M. Finite elements stochastic analysis / M. Fredlund // Proc. of 57th Canadian
Geotechanical Conf. and 5th Joint IAH-CGS Conf. – Quebec, Canada, 2004. – Р. 201 – 206.
38. Haldar, A. Reliability Assessment Using Stochastic Finite Elements Analysis / A. Haldar,
S. Mahadevan. – New York: John Wiley, 2000. – 220 p.
39. Kisse, A. A Consistent Failure Model for Probabilistic Analysis of Shallow Foundations /
A. Kisse // Proc. of the 3rd Intern. Symposium on Geotechnical Safety and Risk (ISGSR2011). –
Germany: Munich, 2011. – Р. 385 – 392.
40. Manjuprasad, M. Adaptive Random Field Mesh Refinementsin Stochastic Finite Element
Reliability Analysis of Structures / M. Manjuprasad, C.S. Manohar // CMES: Tech. Science
Press, 2007. – V. 19. – Р. 23 – 54.
41. Peschl, G.M. Reliability analysis in geotechnics with deterministic finite elements – a
comparison of two methods / G.M. Pechl, H.F. Schweiger // Proc. of 5th European Conf. on
Numerical Methods in Geotechanical Engineering. – Paris, 2002. – Р. 229 – 304.
42. Phoon, K.K. Reliability-based design in geotechnical engineering. Computions and
applications / K.K. Phoon. – New York: Taylor & Francis, 2008. – 530 p.
43. Rackwitz, R. Reviewing, probabilistic soils modeling / R. Rackwitz // Computers and
Geotechnics. – 2000. – №26. – Р. 199 – 223.
44. Stefanou, G. The stochastic finite element methods: past, present and future / G. Stefanou
// Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. – 2009. – Vol. 198, №9 – 12. –
Р. 1031 – 1051.
45. Sudret, B. Stochastic Finite Elements Methods and Reliability. A state-of-the-Art Report /
B. Sudret, A. Kiureghian. – Berkeley: Civil and Environment Engineering University of
California, 2000. – 173 p.
46. Винников, Ю.Л. Статистичний аналіз розподілу випадкових величин
спрогнозованого за різними методиками осідання основи фундаментів /
Ю.Л. Винников, М.О. Харченко, Н.А. Косточка // Проблеми й перспективи розвитку
академічної та університетської науки: зб. наук. праць за матеріалами VII Всеукраїнської
наук.-практ. конф. (9 – 12 грудня 2014 р.). – Полтава: ПолтНТУ, 2014. – С. 243 – 246.
Опубліковано
2017-04-05
Як цитувати
Винников Ю.Лю Імовірнісні методи в геотехніці / Ю.Лю Винников, М.О. Харченко // ACADEMIC JOURNAL Industrial Machine Building, Civil Engineering. – Полтава: ПНТУ, 2017. – Т. 1 (43). – С. 93-111. – Режим доступу: https://journals.nupp.edu.ua/znp/article/view/113 (дата звернення: 24.11.2024).
Розділ
Статті
