МОДЕЛИРОВАНИЕ УПЛОТНЕНИЯ ДВУХФАЗНОГО ГРУНТА ПРИ КОМПРЕССИОННОМ СЖАТИИ

Цель. Статья посвящена поиску методов решения задачи уплотнения слоя двухфазного грунта при компрессионном сжатии равномерно распределенной нагрузкой.

Методы. По расчетной модели сплошного изотропного тела с линейно-наследственной ползучестью в случае инвариантности среды и постоянства коэффициента Пуассона во времени, а также с учетом различной сопротивляемости скелета грунта при уплотнении и разуплотнении получено решение задачи уплотнения слоя двухфазного грунта при компрессионном сжатии равномерно распределенной нагрузкой. Рассмотрены частные случаи напряженно-деформированного состояния.

Результаты. Анализ полученного решения показывает, что при постоянстве во времени коэффициента Пуассона среды, ползучесть не влияет на напряженное состояние, а лишь сказывается на деформации или перемещения (осадку), что соответствует ранее установленным положениям. При постоянстве коэффициента Пуассона напряженно-деформированное состояние среды можно определить и методом упругой аналогии, решая соответствующую упругомгновенную задачу. Решение уравнения для порового давления выполнено методом Фурье. По полученному аналитическому решению составлена блок-схема и программа в пакете Matlab с использованием встроенного языка программирования системы Matlab.

Вывод. Для двух вариантов условий дренирования выполнен расчет функции порового давления, функции бокового распора и степени консолидации слоя с учетом и без учета ползучести; построены их поверхности распределения и графики изменения.

1. Агаханов Г.Э. О математическом моделировании физических воздействий в грунтах//Научное обозрение. - № 12. – 2014.– С. 733 - 736.

2. Агаханов Г.Э. О математическом моделировании воздействия порового давления на грунт//Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки – Махачкала, 2015. – Т.36 - № 1.– С. 8 - 16. DOI:10.21822/2073-6185-2015-36-1-8-16.

3. Агаханов Г.Э. Математическое моделирование влажностных напряжений в грунтовом полупространстве//Науковедение. Электронный журнал. – 2015. – Т. 7. - №3. Режим доступа: http://naukovedenie.ru/12TVN315.pdf. № ГР ФС 77 - 39378.

4. Агаханов Г.Э., Мелехин В.Б. Моделирование деформаций земляного полотна автомобильных дорог//Научное обозрение. - № 4. - 2016.– С.90 - 93.

5. Агаханов Э.К., Агаханов М.К. О моделировании действия объемных сил в упругоползучем теле//Известия Вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. - 2005. - № 1.– С. 25– 26.

6. Агаханов Э.К., Агаханов М.К. Эквивалентность воздействий для несжимаемого материала//Промышленное и гражданское строительство. - М.:,2015. - № 11.– С. 40– 43.

7. Агаханов Э.К., Агаханов М.К. Грунтовое основание с трапецеидальным вырезом под действием собственного веса//Научное обозрение. - М.:,2016. - № 12.– С. 67– 71.

8. Агаханов Э.К. О развитии комплексных методов решения задач механики деформируемого твердого тела//Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. - 2013. – Т.29 - № 2.– С.39– 45.

9. Годунов С.К. О численном решении краевых задач для систем обыкновенных линейных дифференциальных уравнений//Успехи математических наук. - 1961. ХУI, Вып. 3(99). - С. 171-174.

10. Ржаницын А.Р. Теория ползучести. М.: Стройиздат, 1968. – С.145– 147.

11. Тер-Мартиросян З.Г., Тер-Мартиросян А.З. НДС водонасыщенных оснований фундаментов конечной ширины//Основания, фундаменты и механика грунтов. - М.:, 2014. - № 16. - С. 6-10.

12. Флорин В.А. Основы механики грунтов. – М.: Стройиздат, 1959. - Т.I.– С.157– 165.

13. Хесин Г.Л. Метод фотоупругости. - М.: Стройиздат, 1975. - Т. 3.– С. 93– 100.

14. Цытович Н.А., Зарецкий Ю.К., Малышев М.В., Абелев М.Ю., Тер-Мартиросян З.Г. Прогноз скорости осадок оснований сооружений. - М.: Стройиздат, 1967.– С. 189– 190.

15. Andreev V.I., Avershyev A.S. On accounting mechanical heterogeneity in solving problems of moisture transfer in soils. Proc. of the XXI Russian - Slovak - Polish seminar "Theoretical foundation of civil engineering", 2012, pp.87-92,

16. Andreev V.I., Avershyev A.S. Stationary Problem of Moisture-elasticity for In-homogeneous thick-walled Shells. Advanced Materials Research. Trans Tech Publications, Switzerland, 2013, vols. 671-674, pp. 571-575.

17. Andreev V.I., Avershyev A.S. About Influence of Moisture on Stress State of Soil taking into account Inhomogeneity. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering, 2013, vol. 9, no. 3, pp.14-20.

18. Andreev V.I., Avershyev A.S. Nonstationary problem moisture elasticity for nonhomogeneous hollow thick-walled cylinder. Transactions of International Conference on Fluid Structure Interaction 10 - 12 April, WITpress, 2013, pp.123–132.

19. Andreev V.I., Avershyev A.S. Two-dimensional Problem of Moisture Elasticity of Inhomogeneous Spherical Array with Cavity. Applied Mechanics and Materials,2014, vols. 580-583, pp.812-815.

20. Andreev V.I., Avershyev A.S. Nonstationary Problem Moisture Elasticity for Nonhomogeneous Hollow Thick-walled Sphere. Advanced Materials Research, Trans Tech Publications, Switzerland, 2014, vol. 838, pp.254-258.

21. Avershyev A.S., Andreev V.I. Two-dimensional problem moisture elasticity for inhomogeneous flat annular area. Applied Mechanics and Materials. Trans Tech Publications, Switzerland, 2014, vol. 583, pp.2974–2977.

22. Biot M. A. General Theory of Three-Dimensional consolidationt. I. Appl. Phys. 12. 1941, pp.155-164.

23. Carillo N. Simple Two and Three Dimensions cases in the Theory of Consolidation of Soils. I. of Math. Phis. 21. 1942, pp.1-5.

24. Gibson R. E. The progress of consolidation in a clay layer increasing in thickness with time ―Geotechnique‖, 1958, no.8, pp.68-95.