Herald of Technological University

ВЕСТНИК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

3034-4689

59393

ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ПОЭТАПНОЙ ВЫЕМКИ ГРУНТА ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Бережной

Д В

Бережной

Д В

Dmitri.Berezhnoi@mail.ru

Карамов

А В

Карамов

А В

Сагдатуллин

М К

Сагдатуллин

М К

ssmarat@mail.ru

КФУ ru КФУ ru

КНИТУ ru КНИТУ ru

01 08 2025

15 17 137 145 19 04 2023

https://vestniktu.ru/en/nauka/article/59393/view

Построена конечно-элементная методика расчета деформирования грунта, взаимодействующего с расположенными в нем упругими конструкциями. Расчет проводится на основе соотношений нелинейной теории упругости. Для моделирования взаимодействия между деформируемыми конструкциями и грунтовыми средами используется специальный «контактный» конечный элемент, позволяющий учесть все случаи взаимодействия контактирующих сред, включая сдвиг с проскальзыванием и отрыв. В качестве примера решена задача поэтапной выемки грунта из котлована с бетонными стенками. Показана необходимость решения контактной задачи для моделирования взаимодействия бетонных подконструкций и грунта.

The finite-element calculation procedure of strain of the soil cooperating with elastic structures located in it is constructed. Calculation is spent on the basis of parities of the nonlinear theory of elasticity. For modeling interaction between deformable structures and soil continuums the special "contact" finite element is used, allowing to consider all cases of interaction of contacting continuums, including shift with slipping and detachment . As an example the problem of stage-by-stage excavation from a foundation ditch with concrete walls is solved. Necessity of the decision of a contact problem for modeling interaction concrete constructions and a soil is shown.

метод конечных элементов контактные задачи конечные деформации грунты a method of finite elements contact problems finite strains soils

Бородай, В.Г. Математическое моделирование в мостостроении с приложениями к реконструкции моста через р. Казанку и проектированию и строительству моста через р. Кама у с. Сорочьи Горы / В.Г. Бородай, М.Ф. Гарифуллин, Н.В. Голубев, А.И. Голованов, Р.Ф. Закиров, В.Н. Паймушин, А.А. Пискунов, Н.В. Рогов, В.А. Швецов - Казань, 2003. - 380 с.

Boroday, V.G. Matematicheskoe modelirovanie v mostostroenii s prilozheniyami k rekonstrukcii mosta cherez r. Kazanku i proektirovaniyu i stroitel'stvu mosta cherez r. Kama u s. Soroch'i Gory / V.G. Boroday, M.F. Garifullin, N.V. Golubev, A.I. Golovanov, R.F. Zakirov, V.N. Paymushin, A.A. Piskunov, N.V. Rogov, V.A. Shvecov - Kazan', 2003. - 380 s.

Бережной, Д.В. Математическое моделирование этапов строительства сложных сооружений по трансформирующимся расчетным схемам / Д.В. Бережной, В.Н. Паймушин // Наукоемкие технологии.- № 8-9. - 2005. - Т.6. - С. 59-64.

Berezhnoy, D.V. Matematicheskoe modelirovanie etapov stroitel'stva slozhnyh sooruzheniy po transformiruyuschimsya raschetnym shemam / D.V. Berezhnoy, V.N. Paymushin // Naukoemkie tehnologii.- № 8-9. - 2005. - T.6. - S. 59-64.

Каюмов, Р.А. Моделирование поведения и оценка несущей способности системы тонкостенная конструкция-грунт с учетом ползучести и деградации грунта / Р.А. Каюмов, Ф.Р. Шакирзянов // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Физ.-матем. науки. - 2011. - Т.153.- №4. - С.67-75.

Kayumov, R.A. Modelirovanie povedeniya i ocenka nesuschey sposobnosti sistemy tonkostennaya konstrukciya-grunt s uchetom polzuchesti i degradacii grunta / R.A. Kayumov, F.R. Shakirzyanov // Uchen. zap. Kazan. un-ta. Ser. Fiz.-matem. nauki. - 2011. - T.153.- №4. - S.67-75.

Шакирзянов, Ф.Р. Сравнительный анализ двух методик расчета системы “тонкостенная конструкция-грунт” с учетом выемки грунта и ползучести / Ф.Р. Шакирзянов // Научно-технический вестник Поволжья. - 2012. - №1. - С.44-47.

Shakirzyanov, F.R. Sravnitel'nyy analiz dvuh metodik rascheta sistemy “tonkostennaya konstrukciya-grunt” s uchetom vyemki grunta i polzuchesti / F.R. Shakirzyanov // Nauchno-tehnicheskiy vestnik Povolzh'ya. - 2012. - №1. - S.44-47.

Лурье, А.И. Нелинейная теория упругости / А.И. Лурье - М.: Наука, 1980. - 512 с.

Lur'e, A.I. Nelineynaya teoriya uprugosti / A.I. Lur'e - M.: Nauka, 1980. - 512 s.

Черных, К.Ф. Нелинейная теория упругости в машиностроительных расчетах / К.Ф. Черных - Л.: Машиностроение, 1986. - 336 с.

Chernyh, K.F. Nelineynaya teoriya uprugosti v mashinostroitel'nyh raschetah / K.F. Chernyh - L.: Mashinostroenie, 1986. - 336 s.

Грин, А. Большие упругие деформации и нелинейная механика сплошной среды / А. Грин, Д. Адкинс - М.: Мир. - 1965. - 455 с.

Grin, A. Bol'shie uprugie deformacii i nelineynaya mehanika sploshnoy sredy / A. Grin, D. Adkins - M.: Mir. - 1965. - 455 s.

Перелыгин, О.А. Исследование прочности цилиндрических оболочек с вмятинами в области радиальных соединений / О.А. Перелыгин, Ш.Ш. Галявиев, Р.Х. Зайнуллин, Д.В. Бережной // Вестник КГТУ, Казань, изд-во КГТУ, 2001. - №1-2. - С.75-77.

Perelygin, O.A. Issledovanie prochnosti cilindricheskih obolochek s vmyatinami v oblasti radial'nyh soedineniy / O.A. Perelygin, Sh.Sh. Galyaviev, R.H. Zaynullin, D.V. Berezhnoy // Vestnik KGTU, Kazan', izd-vo KGTU, 2001. - №1-2. - S.75-77.

Перелыгин, О.А. Исследование прочности цилиндрических оболочек при наличии увода или смещения кромок сварных швов / О.А. Перелыгин, Н.М. Туйкин, Д.В. Бережной, М.Н. Серазутдинов // Вестник КГТУ, Казань, изд-во КГТУ. - 2001. - №1-2. - С.77-79.

Perelygin, O.A. Issledovanie prochnosti cilindricheskih obolochek pri nalichii uvoda ili smescheniya kromok svarnyh shvov / O.A. Perelygin, N.M. Tuykin, D.V. Berezhnoy, M.N. Serazutdinov // Vestnik KGTU, Kazan', izd-vo KGTU. - 2001. - №1-2. - S.77-79.

10.

Васидзу, К. Вариационные методы в теории упругости и пластичности / К. Васидзу - М.: Мир. - 1987. - 542 с.

Vasidzu, K. Variacionnye metody v teorii uprugosti i plastichnosti / K. Vasidzu - M.: Mir. - 1987. - 542 s.

11.

Голованов, А.И. Метод конечных элементов в механике деформируемых твердых тел / А.И. Голованов, Д.В. Бережной - Казань. - 2001. - 300 с.

Golovanov, A.I. Metod konechnyh elementov v mehanike deformiruemyh tverdyh tel / A.I. Golovanov, D.V. Berezhnoy - Kazan'. - 2001. - 300 s.

12.

Валиуллин, А.Х. Большие деформации и перемещения композитной цилиндрической оболочки / А.Х. Валиуллин // Вестник КГТУ, Казань, изд-во КГТУ. - 2011. - №9. - С.109-117.

Valiullin, A.H. Bol'shie deformacii i peremescheniya kompozitnoy cilindricheskoy obolochki / A.H. Valiullin // Vestnik KGTU, Kazan', izd-vo KGTU. - 2011. - №9. - S.109-117.

13.

Бережной, Д.В. Моделирование поведения железобетонной обделки тоннеля в деформируемом грунте с учетом одностороннего контактного взаимодействия ее блоков через упругие прокладки / Д.В. Бережной, А.И. Голованов, С.А. Луканкин, Л.Р. Секаева // Вестник Казанского государственного технического университета.- 2010. - №2. - С.4-9.

Berezhnoy, D.V. Modelirovanie povedeniya zhelezobetonnoy obdelki tonnelya v deformiruemom grunte s uchetom odnostoronnego kontaktnogo vzaimodeystviya ee blokov cherez uprugie prokladki / D.V. Berezhnoy, A.I. Golovanov, S.A. Lukankin, L.R. Sekaeva // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta.- 2010. - №2. - S.4-9.

14.

Бережной, Д.В. Моделирование пластического деформирования многослойного грунта в зоне опоры многопролетного моста / Д.В. Бережной, И.С. Кузнецова, А.А. Саченков // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Физ.-матем. науки. - 2010. - Т.152, кн. 1. - С. 116-125.

Berezhnoy, D.V. Modelirovanie plasticheskogo deformirovaniya mnogosloynogo grunta v zone opory mnogoproletnogo mosta / D.V. Berezhnoy, I.S. Kuznecova, A.A. Sachenkov // Uchen. zap. Kazan. un-ta. Ser. Fiz.-matem. nauki. - 2010. - T.152, kn. 1. - S. 116-125.