ВЕРТИКАЛЬНИЙ ІМПЕДАНС ФУНДАМЕНТУ НА ШАРІ ВОДОНАСИЧЕНОГО ҐРУНТУ

Abstract

Один з методів динамічного аналізу відповідальних споруд – застосування імпедансних чи передаточних функцій частоти, які можуть бути включені до динамічних розрахункових схем будівель, що проектуються. На основі аналізу традиційних та сучасних методів визначення характеристик динамічної взаємодії фундаментів споруд з ґрунтовою основою пропонується для оцінки залежності реакції по підошві фундаменту від частоти у випадках водонасичення пористого незв’язного ґрунту в основі та горизонтально-шаруватої його неоднорідності використовувати хвильові рівняння руху ґрунтової пористопружної насиченої стисливою і в’язкою рідиною основи (модель Біо двофазного середовища). Методом інтегральних перетворень визначаються символьні вирази точного розв’язку для переміщень фаз на границі основи (під підошвою фундаменту) від розподілених вертикальних гармонічних навантажень на фази. При вертикальних коливаннях малозаглибленого фундаменту (смуги) розглядаються складові реакції з боку твердої пористої та рідинної порової фаз. Функції імпедансу для жорсткої полоси з непроникною для порової рідини підошвою на шаруватій пористопружній насиченій рідиною (ППНР) основі знаходяться з розв’язку динамічної контактної задачі методомортогональних поліномів (при поліноміальних розкладаннях реакцій фаз з урахуванням особливостей на контакті) і оригінального програмного забезпечення по заданих геометричним і фізико-механічним параметрам фундаментів та моделі основи. На числових прикладах показано, як реакція (імпеданс) ППНР основи відрізняється від реакції пружного півпростору, а взаємодія між фундаментом з недренованою підошвою і водонасиченим ґрунтом неоднобічна внаслідок змінного (до знаку) тиску порової рідини у пружній пористій матриці під підошвою. Визначаютьсярезонансні частоти для моделі одношарової основи з затисненою тильною гранню в залежності від висоти шару, ширини фундаменту і властивостей матеріалу двофазної основи.