Stress in the two-layer soil under the building

Belmas, I.V.; Chernyshov, O.V.; Bilous, O.I.; Tantsura, G.I.; Yanovsky, V.A.; Бельмас, І.В.; Чернишов, О.В.; Білоус, О.І.; Танцура, Г.І.; Яновський, В.А.

Stress in the two-layer soil under the building

Belmas, I.V.; Chernyshov, O.V.; Bilous, O.I.; Tantsura, G.I.; Yanovsky, V.A.; Бельмас, І.В.; Чернишов, О.В.; Білоус, О.І.; Танцура, Г.І.; Яновський, В.А.

URI: http://eztuir.ztu.edu.ua/123456789/8576

Date: 2024

Abstract (ukr):

Внаслідок військових дій на окремих ділянках поверхні грунту змінилися механічні властивості поверхневого шару. Зведення споруд на таких ґрунтах має враховувати останнє. Метою роботи є обґрунтування та формулювання алгоритму визначення параметрів напружено-деформованого стану ґрунту двошарової структури та встановлення залежності деформацій поверхні ґрунту від механічних властивостей утворених шарів грунту. Ґрунт двошарової структури розглянуто як двошарове тіло, безмежної висоти, обмежених розмірів в ортогональному напрямі. На грунт діє зовнішнє нормальне поверхні навантаження. Шари ґрунту розглядали як лінійно пружні та ізотропні. Врахували що поверхні контакту шарів деформується сумісно без утворення зазорів та накладання. Сили взаємодії шарів рівні та протилежно спрямовані. Показники плоского напружено-деформованого стану шарів визначили методом класичної лінійної теорії пружності з використанням бігармонійної функції напружень Ері. Врахували навантаження обмеженої частини зовнішньої поверхні першого шару або його переміщення під дією споруди та умови сумісності деформування шарів. Сформулювали лінійні системи алгебраїчних рівнянь. Шляхом її розв’язку визначили невідомі коефіцієнти функції напружень. Сформулювали залежності параметрів напружено-деформованого стану шарів двошарового ґрунту. Встановили що зміна модулю стиску поверхневого шару ґрунту суттєво впливає на деформацію поверхні ґрунту під дією зовнішнього нормального навантаження та практично не залежить від інших механічних характеристик поверхневого шару ґрунту.

Abstract (eng):

In recent times, the mechanical properties of the surface layer have changed in some areas of the surface of the grant. The mechanical properties of the soil along its thickness become discretely variable. The soil ceases to be monolithic. It becomes two-layered. The conditions for the construction of structures whose foundation height does not exceed the thickness of the surface layers should take into account the latter. The purpose of the work is to substantiate and formulate an algorithm for determining the parameters of the stress-strain state of the soil of a two-layer structure and to establish the dependence of soil surface deformations on the mechanical properties of the formed soil layers. The soil of the two-layer structure is considered as a two-layer body, of unlimited height, of limited dimensions in the orthogonal direction. An external normal load acts on the soil. Soil layers were considered linearly elastic, isotropic with excellent mechanical properties. It was taken into account that the contact surfaces of the layers deform together without the formation of gaps and overlapping. The interaction forces of the layers are equal and oppositely directed. The indicators of the flat stress-strain state of the layers were determined by the method of the classical linear theory of elasticity using the biharmonic Ery stress function. We took into account the load of the limited part of the outer surface of the first layer or its movement under the action of the structure and the conditions of compatibility of deformation of the layers. Formulated linear systems of algebraic equations. By solving it, the unknown coefficients of the stress function were determined. The dependences of the parameters of the stress-strain state of the layers of the two-layer soil were formulated. It was established that the change in the compression modulus of the surface layer of the soil significantly affects the deformation of the soil surface under the action of external normal load and is practically independent of other mechanical characteristics of the surface layer of the soil.

Show full item record