Вплив розміщення в плані вертикальних ґрунтоцементних елементів армування основи на їх спільну роботу зі стрічковим штампом

Анотація

Наведено характеристики та параметри для моделювання напружено-деформованого стану (НДС) основи, армованої вертикальними ґрунтоцементними елементами (ҐЦЕ), під стрічковим штампом при варіативних параметрах вертикального армування основи. Для моделювання методом скінченних елементів (МСЕ) у просторовій постановці (2D) використано вже добре апробовану модель ґрунту ізотропного ущільнення (Hardening soil model) і спосіб задання ҐЦЕ об’ємними елементами з відповідними характеристиками за моделлю поведінки linear elastic. Створено сітку скінчених елементів, для якої прийнятий рівень щільності fine. Представлено варіанти розміщення ҐЦЕ в плані при варіюванні відсотку армування від 0% до 39,7%. Показано відмінності у графічних результатах на прикладі повздовжніх та поперечних перерізів при відсотку армування 7,1%; 10,8%; 16,4%. Показано графіки залежності тисків на основу при чисельному моделюванні із використанням моделі ізотропного ущільнення ґрунту та об’ємних елементів від відсотку армування при різних варіантах розміщення ҐЦЕ в плані при різних значеннях осідання центру штампу. Виокремлено ефективні зони роботи стрічкових фундаментів (штампів) при розглянутих ґрунтових умовах для кожного із варіантів розміщення ҐЦЕ як у лінійній, так і в нелінійній (пружно-пластичній) стадіях роботи основи. Визначено, що до 7% армування ефективно армування, при якому відстань від центру ҐЦЕ до грані штампу складає 1,5 їх діаметри, в діапазоні 7…40% – варіант армування із співпадінням зовнішніх граней елементу армування та фундаменту (штампу), а при більшому відсотку армування – можливий вихід зони армування за межі розміщення фундаменту (штампу).
Винесення елементів армування в плані за бічну грань штампу (третій їх варіант розміщення) не дає суттєвого ефекту, оскільки більшу частину навантаження сприймає саме центральний ряд ГЦЕ