Разработка методов расчета и принципов конструирования сборных плитных фундаментов и подпорных стен и их экспериментальное обоснование

На правах рукописи

ЕВТУШЕНКО Сергей Иванович

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЕТА И ПРИНЦИПОВ КОНСТРУИРОВАНИЯ СБОРНЫХ ПЛИТНЫХ ФУНДАМЕНТОВ И ПОДПОРНЫХ СТЕН И ИХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ

05.23.02 – Основания и фундаменты, подземные сооружения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Волгоград

2011

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)»

Научный консультант доктор технических наук, профессор

Богомолов Александр Николаевич,

ГОУ ВПО Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Савинов Алексей Валентинович,
ГОУ ВПО Саратовский государственный технический университет

доктор технических наук, профессор

Пономарев Андрей Будемирович,
ГОУ ВПО Пермский государственный технический университет

доктор технических наук, профессор

Волосухин Виктор Алексеевич,
ФГОУ ВПО Новочеркасская государственная мелиоративная академия

Ведущая организация ГОУ ВПО «Ростовский государственный

строительный университет», Ростовская область, г. Ростов-на-Дону

Защита состоится « 16 » ноября 2011 года в 10.00 часов в аудитории Б-203 на заседании диссертационного совета Д 212.026.04 при ГОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет»
по адресу: 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет»

Автореферат разослан «___» __________ 2011 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета Т.К. Акчурин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ\

Актуальность проблемы. В рамках федеральной комплексной программы «Жилище» на 2011-2015 гг. предусматривается увеличение объемов жилищного строительства, что невозможно без сокращения сроков строительства, повышения производительности труда и использования достижений науки и техники, обеспечивающих рост производительности труда.

Внедрение высоэффективных разработок в фундаментостроении позволит ежегодно снижать сметную стоимость строительства, сокращать затраты труда, уменьшать расход материалов. Поставленные задачи можно выполнить путем использования прогрессивных технологий и разработок, учитывающих более точно, чем применяемые, особенности взаимодействия фундамента с грунтовым основанием. К таким разработкам, в частности, относятся сборные фундаменты со сложным контуром опорной плиты, более полно использующие несущую способность основания.

Повышение эффективности сборных фундаментов и использование резервов несущей способности грунтовых оснований связано со следующими факторами:

– деформации оснований под сборными фундаментами отстают от давлений, а снижение жесткости приводит к перераспределению контактных напряжений с уменьшением значений по краям фундаментов и увеличением в зоне передачи нагрузки на опорную плиту;

– увеличение соотношения периметра фундамента к его площади приводит к увеличению коэффициента постели;

– изменение контура краевой зоны приводит к появлению в основании «арочного эффекта» и более полному использованию его несущей способности, а увеличение интенсивности давления под подошвой фундамента наиболее существенно снижает коэффициент постели для связных глинистых грунтов с малым углом внутреннего трения и значительным сцеплением;

– зоны пластических деформаций оснований под сборными фундаментами меньше, чем под эквивалентными сплошными, а пределы пропорциональной зависимости между напряжениями и деформациями оснований под сборными фундаментами в 1,11,5 раза больше, чем под эквивалентными сплошными;

– применение прерывистых фундаментов позволяет исключать излишние запасы прочности, появляющиеся в связи с использованием типовых блоков подушек, размеры которых изменяются дискретно;

– положения нормативной литературы допускают при расчетах прерывистых фундаментов увеличивать на 20-30 % величину расчетного сопротивления грунта;

– при применении ленточных прерывистых фундаментов более полно используется несущая способность основания в сравнении с эквивалентными непрерывными фундаментами, а именно: перераспределение напряжений по глубине с увеличением напряжений в верхних слоях (до 1,5 b) и снижение напряжений в нижних слоях грунта основания.

Целью диссертационного исследования является разработка новых эффективных конструкций сборных фундаментов, расширяющих область их применения, совершенствование методов расчета и принципов конструирования на основе использования полученных результатов экспериментальных исследований и информационных технологий.

Задачи исследования:

1. Создать комплекс для измерения линейных и сдвиговых деформаций в основаниях фундаментов как единой информационно-коммуникационной системы, включающей в себя набор приборов, компьютеров и средств программного обеспечения для получения и обработки информации в режиме «on-line».
2. Систематизировать и провести анализ технических и конструктивных решений сборных плитных фундаментов, на основе которого сформулировать принципы разработки их новых эффективных конструкций, опирающиеся на закономерности пространственного взаимодействия системы «фундамент- грунтовый массив», полученные в результате работы над диссертацией.
3. Разработать новую оболочку программного комплекса многокритериальной оптимизации различных типов фундаментов «Автоматизированное проектирование оптимальных фундаментов на естественном основании» (ПК «АПОФЕОС») для работы с операционной системой Windows и модуля многокритериальной оптимизации параметров сборных фундаментов зданий для ПК «АПОФЕОС».
4. Создать новые эффективные конструкции сборных фундаментов со сложной формой подошвы, обеспечивающих максимальное использование несущей способности основания, и проверить их работоспособность. Исследовать напряженно-деформированное состояние и несущую способность песчаного основания под моделями сборных фундаментов с целью выявления оптимальных и эффективных геометрических параметров фундаментной конструкции.
5. Разработать инженерный метод расчета сборных фундаментов с учетом реальной работы основания. Сформулировать рекомендации по проектированию и применению новых конструкций сборных фундаментов.
6. Разработать метод расчета осадок ленточных фундаментов с геометрически изменяемой формой подошвы и составить рекомендации по конструированию и прочностному расчету элементов их подошвы.
7. Провести экспериментальные исследования и оценку несущей способности оснований сборных фундаментов, получение схем трещинообразования железобетонных моделей, определение характера распределения контактных напряжений, линейных и сдвиговых деформаций по подошве фундамента и в массиве основания при возрастании нагрузки во всем интервале нагружения вплоть до предельных нагрузок.
8. Предложить новые конструкции подпорных стен и метод их расчета с определением верхних и нижних оценок несущей способности для повышения надежности оснований и ограждающих конструкций.

Объектом и предметом исследования являются конструкции сборных фундаментов под отдельную колонну, под сетку колонн, ленточных фундаметов и подпорных стен со сложным очертанием опорной плиты. Изучение взаимодействия моделей фундаментов и песчаного основания с использованием приборов для дистанционного измерения компонент НДС. Полученные экспериментальные данные и результаты расчета по методике, предложенной автором, сопоставлялись с результатами расчетов по методикам других исследователей для аналогичных фундаментов. Проведено численное моделирование работы сборных фундаментов с использованием ЭВМ при различных грунтовых условиях.

Раздвижка элементов сборной опорной плиты относительно продольной оси или поворот элементов ленточных фундаментов приводит к изменению контура (краевой зоны) опорной плиты и позволяет получить положительный эффект за счет более полного использования несущей способности основания. Идея изменения контура опорной плиты может быть реализована при использовании блок-подушки стандартного размера по ГОСТу. При этом увеличится периметр опорной плиты и снизятся осадки по сравнению с фундаментом эквивалентной площади, что приведет к снижению количества типоразмеров.

Модификация опорной плиты подпорных сооружений за счет ломаного контура опорной плиты позволит увеличить несущую способность сооружения и получить экономию железобетона.

Методы исследований. При решении поставленных задач использовались: экспериментальные исследования на моделях на песчаном основании, методы планирования эксперимента, статистического анализа результатов, теории подобия, численное моделирование, программирование и аналитические методы предельного равновесия систем.

Достоверность результатов обоснована корректным использованием общепринятых математических и статистических методов, выполнением численных экспериментов и математического моделирования, верификацией измеренных и приложенных силовых факторов, практической реализацией разработанных принципов конструирования и сравнением с расчетами других авторов и данными из литературных источников;

подтверждается:

– результатами большого объема экспериментальных исследований по изучению параметров НДС песчаного основания, выполненных по единой методике ЮРГТУ (НПИ);

– соответствием результатов физического моделирования процессов взаимодействия грунтового массива и сборных фундаментов данным численного моделирования;

– положительными результатами внедрения конструкций сборных фундаментов и методов их расчета.

Научная новизна работы заключается в разработке новых принципов конструирования сборных конструкций фундаментов, протяженных в плане сооружений, под отдельную колонну и под сетку колонн на основе исследования закономерностей пространственного взаимодействия фундаментов и песчаного основания, разработке практических методов расчета сборных фундаментов, доведенных до инженерного уровня, обеспечивающих надежность и безопасность строительства.

Новыми результатами являются:

• комплексная автоматизированная система научных исследований (АСНИ) для изучения параметров напряженно-деформированного состояния основания моделей фундаментов с использованием дистанционных преобразователей и визуализацией результатов опытов в реальном масштабе времени;
• разработан модуль многокритериальной оптимизации параметров отдельных сборных фундаментов под колонны каркасных зданий (ПК «OPTIMUM») и новая оболочка ПК «АПОФЕОС», использующая графический интерфейс операционной системы Windows;
• высокоэффективные конструкции сборных фундаментов под отдельную колонну, под сетку колонн каркасных зданий, протяженные в плане ленточные фундаменты и подпорные стены, учитывающие эмпирические закономерности пространственного взаимодействия сборного фундамента и основания, в которых реализованы новые принципы конструирования, защищенные патентами на полезные модели;
• кинематический метод предельного равновесия для расчета сборного составного фундамента под отдельную колонну с подкладной плитой и швом в плитной части с использованием экспериментально полученных схем излома и эпюры контактных нормальных напряжений;
• аналитический метод расчета предельного состояния устойчивости подпорных стен на основании экстремальных свойств предельных состояний текучести с получением верхней и нижней оценки несущей способности системы «подпорная стенка – обратная засыпка»;
• метод расчета на ЭВМ сборного сплошного составного плитного фундамента из пространственных структурных элементов на грунтовом основании и блок-подушек опорной плиты ленточного фундамента со сложным контуром краевой зоны;
• экспериментальные данные о совместной работе сборных фундаментов под сетку колонн из пространственных структурных элементов, под отдельную колонну с подкладной и сборной опорной плитой с ломаным контуром, с определением особенностей изменения параметров НДС в краевой зоне и массиве основания.

Практическая значимость работы:

• разработана комплексная автоматизированная система научных исследований для проведения опытов с обработкой и визуализацией в реальном масштабе времени показаний дистанционных преобразователей, что повысит информативность и точность результатов изучения работы песчаного основания;
• разработана иерархическая оболочка, реализующая методику многопараметрической многокритериальной оптимизации программного комплекса «АПОФЕОС» на основе объектно-ориентированного интуитивно понятного интерфейса и разработан программный модуль ПК «АПОФЕОС», осуществляющий методику многокритериальной оптимизации параметров отдельных сборных фундаментов под колонны каркасных зданий, усовершенствована агрегативность и упрощена расширяемость комплекса;
• разработаны конструктивные решения сбор­ных фундаментов под отдельную колонну и под сетку колонн, протяженные в плане фундаменты со сложным контуром краевой зоны, экспериментально подтверждена работоспособность предложенных конструкций предложены методы расчетов доведенные до инженерного уровня, рекомендации по проектированию и применению;
• разработан комплекс программ для расчетов параметров столбчатых фундаментов, включая проверку условий продавливания, трещинообразования и определение характера раскрытия трещин, а также программ для определения ширины и осадки ленточных фундаметов со сложным контуром краевой зоны опорной плиты;
• экспериментально подтверждена работоспособность и определена эффективная величина выдвижения элементов опорной плиты ленточных фундаментов с геометрически изменяемой, сложной и ломаной формой краевой зоны подошвы на песчаном основании по значениям минимальной осадки и максимальной несущей способности основания;
• экспериментально исследовано напряженно-деформированное состояние основания моделей сборных эффективных фундаментов во всем интервале нагружения. Получены данные, которые могут быть использованы другими авторами;
• предложены рекомендации по конструированию и расчету сборных фундаментов, внедренные в проектную практику и учебный процесс.

Внедрение результатов работы: Результаты исследований и практические рекомендации, приведенные в диссертационной работе, внедрены в проектных институтах СевкавЗНИИЭПсельстрой (г. Ростов-на-Дону) и ОАО «Донпроектэлектро», (г. Новочеркасск), строительным трестом "Мособлсельстрой № 4" (г. Ступино, Московской обл.), в фирмах ООО «Строймастер» (г. Ростов-на-Дону), ООО СП «Топ Дизайн», НП «Компания«ЭКОС» и НПФ «Изыскатель» (г. Новочеркасск), в учебном процессе Ростовского государственного строительного университета, Новочеркасской государственной мелиоративной академии, Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института) и Донского государственного межрегионального колледжа строительства, экономики и предпринимательства.

Апробация диссертации. Основные положения диссертационной работы и результаты исследований докладывались и опубликованы в трудах Российских и международных конференций, среди которых: The first European Conference on Product and Process Modelling in the Building Industry (Dresden, Germany, 1994); Российская конференция по механике грунтов и фундаментостроению (Санкт-Петербург, 1995), III и V Международные научные конференции «Городские агломерации на оползневых территориях» (Волгоград, 2005, 2010 г.), IV Международная научно-техническая конференция «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов» (Волгоград, 2005 г.), Международная научная конференция «Проблемы инженерной геодинамики и экологической геодинамики (Москва, 2006 г.), ряд Международных научно-практических конференций «Строительство» Ростовского государственного строительного университета (Ростов-на-Дону, 1997, 1998, 2004 – 2006, 2008 г.), III и IV Международные научно-практические конференции ”Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах” (Новочеркасск, 2000 и 2002 г.), IV Международная научно-практическая конференция ”Моделирование. Теория, методы и средства” (Новочеркасск, 2004 г.), конференция ”Математическое моделирование и компьютерные технологии”, материалы которой опубликованы в журнале ”Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки” (Новочеркасск, 2003), на семинарах в Техническом университете г. Дрездена (Германия, 2004-2005 г.г.), на трех Всероссийских выставках-ярмарках ИННОВ (Новочеркасск, 2003, 2005 и 2007 г.г.), на ежегодных внутривузовских конференциях профессорско-преподавательского состава кафедр строительного профиля ЮРГТУ (НПИ) (1989 - 2011 г.г.).

За разработку комплекса согласования тензометрической станции СИИТ-3 с IBM-совместимым компьютером автор был удостоен диплома первой степени на Всероссийской выставке-ярмарке ИННОВ-2003 (г. Новочеркасск).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы отражены в 97 опубликованных научных работах, включая 4 монографии, 8 статей в журналах, рекомендованных ВАК, 7 патентов на полезные модели, 7 свидетельств об официальной регистрации программ для ЭВМ. Под научным руководством автора и по теме исследования выполнены и защищены кандидатские диссертации Е.Ю. Анищенко (2004 г.), Д.Н. Архиповым (2006 г.) и Т.А. Крахмальным (2010 г.).

Личный вклад автора состоит в разработке принципов конструирования новых типов фундаментов, более полно использующих несущую способность основания, выборе направления исследований, постановке задач экспериментов, личном проведении опытов, выполнении обработки и интерпретации результатов, разработке методов расчета и способов оптимизации расчетных схем.

На защиту выносятся:

1. АСНИ для изучения параметров НДС песчаного основания моделей фундаментов с использованием дистанционных преобразователей (месдоз, линейных и сдвиговых деформометров) и визуализацией результатов опытов в реальном масштабе времени.
2. Новая оболочка программного комплекса «АПОФЕОС», построенная по агрегативному принципу и упрощающая расширение комплекса, и модуль многокритериальной оптимизации параметров сборных фундаментов под колонны каркасных зданий (ПК «OPTIMUM»), реализованная на основе объектно-ориентированного интуитивно понятного интерфейса Windows.
3. Новые высокоэффективные конструкции сборных фундаментов под отдельную колонну, под сетку колонн, ленточных фундаментов и подпорных стен со сложной формой краевой зоны подошвы фундамента, готовые к применению в практике строительства и защищенные патентами.
4. Результаты экспериментальных исследований закономерностей пространственного взаимодействия моделей сборных фундаментов со сложной формой подошвы и песчаного основания. Параметры напряженно-деформированного состояния основания моделей и оптимизация формы краевой зоны по несущей способности основания и осадке во всем интервале нагружения.
5. Кинематический метод предельного равновесия для расчета сборного фундамента под отдельную колонну и методы расчета на ЭВМ с оптимизацией расчетных схем элементов опорной плиты ленточных фундаментов со сложной формой краевой зоны подошвы и сборного фундамента под сетку колонн из структурных элементов.
6. Аналитический метод расчета устойчивости подпорных стен на основании анализа предельных состояний текучести с получением верхней и нижней оценок несущей способности системы «подпорная стенка – обратная засыпка».

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка использованной литературы и приложений, изложена на 319 страницах машинописного текста. Материалы диссертации содержат 132 рисунков, 21 таблицу, 16 страниц приложений. Список использованной литературы имеет 240 наименований.

Диссертационная работа выполнена в 1989-2011 г.г. в Южно-Российском государственном техническом университете (Новочеркасском политехничес-ком институте).

Автор выражает признательность за помощь при выполнении исследований профессорам, д.т.н. Ю.Н. Мурзенко и В.П. Дыбе и научному консультанту, профессору, д.т.н. А.Н. Богомолову.

Содержание работы

Во введении обосновывается актуальность разработки новых конструктивных решений сборных фундаментов, формулируется цель выполненного исследования, ее научная новизна, практическая ценность и общая характеристика работы.

В первой главе изложен обзор и критический анализ экспериментальных исследований, конструктивных решений и методов расчета сборных фундаментов по опубликованным материалам отечественных и зарубежных авторов.

К первым экспериментальным исследованиям работы грунтовых оснований в процессе нагружения относятся опыты В.И. Курдюмова (1889 г.). Существенный вклад в экспериментальное изучение работы грунтовых оснований под нагрузкой внесли П.А. Минаев, Н.Н. Давиденков, Г.И. Покровский, Н.В. Лалетин, В.Ф. Бабков, В.Г. Березанцев, А.Г. Родштейн, Д.С. Баранов, М.В. Малышев, П.Д. Евдокимов, Ю.Н. Мурзенко, А.Н. Богомолов и др.

Несмотря на значительные достижения в области экспериментальных исследовании фундаментов каркасных зданий, вопрос развития напряжений, относительных сдвиговых и линейных деформаций остается недостаточно изученным.

В последнее время получил распространение численный или математический эксперимент на ЭВМ. Это направление является перспективным, однако отсутствие нормативных или проверенных практикой ограничений в зависимости от расчетных моделей основания и расчетных схем фундаментов могут давать для одного фундамента разные результаты расчетов. Поэтому в основе моделирования на ЭВМ должны лежать данные комплексных целевых экспериментальных исследований.

Большую научную ценность представили натурные эксперименты, которые были проведены Г.Е. Лазебником, А.П. Криворотовым и В.К. Федоровым, А.А. Тепляковым и др. Однако эти опыты, как правило, сопряжены со значительными расходами, весьма продолжительны, не позволяют довести фундамент до разрушения и поэтому сравнительно немногочисленны.

Более широко распространены исследования на моделях. Исследованиями совместной работы оснований и моделей плитных фундаментов занимались Б.Г. Коренев, М.Н. Ручимский, Ю.Н. Мурзенко, Ю.М. Мещеряков, Т.Р. Кикава, Г.В. Афанасьев, А.А. Цесар­ский, С.И. Политов, В.К. Чернов, А.Я. Апсе и др.

Наиболее актуальной задачей при исследовании работы основания является распределение контактных напряжений по подошве фундамента, так как при расчетах они являются внешней нагрузкой. Наиболее известны в этой области исследования, выполненные А.Г. Родштейном, Т.Ф. Липовецкой, Д.С. Барановым, Г.Е. Лазебником, Ю.Н. Мурзенко и З.Я. Тарикулиевым, А.Н. Тетиором и С.В. Родиным, А.П. Криворотовым и другими авторами.

Задачей большинства исследований деформации основания было определение глубины сжимаемой толщи. Таким исследованиям посвящены работы Ю.М. Абелева, В.Н. Голубкова, Б.И. Далматова, К.Е. Егорова, Ю.Н. Мурзенко, М.Н. Окуловой, Ю.В. Галашева и других авторов.

Экспериментальные исследования сборных плитных фундаментов были отражены в работах С.А. Ривкина и Д.А. Коршунова, А.Н. Тетиора, В.К. Панкова, Л.А. Заболотней, Н.М. Пантелеева, М.И. Межогских, Г.Н. Касрадзе, В.С. Самсонова и др.

Необходимо отметить, что объем экспериментальных исследований работы сплошных сборных плитных фундаментов чрезвычайно ограничен и носит единичный характер. Г.Н. Касрадзе разработал метод расчета сборной предварительно-напряженной конструкции, экспериментально исследовав ее работу на моделях из оргстекла.

Экспериментально работу ленточных прерывистых фундаментов изучал Е.А. Сорочан и М.И. Фидаров. Экспериментальные исследования взаимовлияния двух ленточных фундаментов в зависимости от расстояния между ними, были проведены U. Smoltczuk и D. Netzel.

Для обоснования теории давления грунтов на подпорные стены первостепенное значение имеют данные опытов. Первые опубликованные исследования в этой области выполнили А.И. Прилежаев, И.П. Прокофьев, И.В. Яропольский, К. Терцаги, Г.П. Канканян, В.В. Синельников, Р.В. Лубенов и П.И. Яковлев.

Расчет плитных фундаментов является комплексной задачей, которая охватывает вопросы расчета грунтового основания с выбором определенной модели, расчета конструкции на сжимаемом основании и подбора арматуры из расчета на прочность в предельном состоянии.

Основы расчета плитных фундаментов на грунтовом основании изложены в работах М.И. Горбунова-Посадова, Б.Г. Коренева, А.П. Синицина, И.А. Симвудиди, С.Н. Клепикова, В.И. Соломина, Ю.М. Мещерякова и др.

Основоположниками современной механики грунтов и теории расчета оснований являются К. Терцаги, Н.М. Герсеванов, В.А. Флорин, Н.А. Цытович, В.В. Соколовский, И.В. Федоров, Ю.Н. Мурзенко, В.П. Дыба и др.

Модель упругого полупространства применена Г.Э. Проктором, К. Вигхардом, Н.П. Пузыревским.

Нелинейные модели основания разрабатывали А.С. Строганов, В. Прагер, С.С. Вялов, Г.М. Ломизе, А.Л. Крыжановский, Г.К. Клейн, Е.Ф. Винокуров, В.А. Флорин, Ю.К. Зарецкий, М.В. Малышев, Ю.Н. Мурзенко, А.Н. Богомолов, В.П. Дыба и др.

Дальнейшей разработке расчетов фундаментов на упругом полупространстве в плоской и пространственной постановке посвящены работы Б.Н. Жемочкина, О.Я. Шехтер, М.И. Горбунова-Посадова, Д.С. Гильмана, В.А. Флорина, А.Г. Ишковой и др. Строгие математические зависимости между параметрами НДС позволяют при расчете по теории упругости широко использовать таблицы и ЭВМ. Недостатком расчетов по теории упругости является увеличение в расчетах распределительной способности грунта при сравнении с результатами опытов и резкое возрастание реактивных давлений у краев фундамента, приводящее к завышенным изгибающим моментам.

Обзор теоретических исследований по расчету ленточных фундаментов позволил выявить несколько различных подходов к расчетам оснований фундаментов. Часть авторов предлагает при расчете основания использовать условную ширину фундамента bу. Другой подход, в том числе в новой нормативной литературе, предполагает при проектировании фундаментов увеличение расчетного сопротивления R с целью более полного использования работы основания. Оба данных подхода могут быть применены при расчете ленточных фундаментов с геометрически изменяемой формой подошвы.

В результате анализа литературных источников уточнены задачи исследования, а также подтверждены обнаруженные другими авторами особенности взаимодействия фундаментов и основания.

Во второй главе изложена методика проведения экспериментальных исследований, обоснован выбор необходимой аппаратуры и проведено метрологическое обоснование с оценкой погрешности измеряемых величин. Выполнена разработка автоматизированной системы научных исследований (АСНИ) и обработки результатов с использованием персональных компьютеров, представленная на рис. 1.

Рис. 1. Блок-схема программно-измерительного комплекса автоматизированной системы научных исследований (АСНИ)

Организация обработки показаний дистанционных датчиков в реальном масштабе времени связана с необходимостью влиять на ход эксперимента в зависимости от результатов оперативной обработки данных, представленных, как правило, в виде таблиц, графиков и изолиний с разной степенью детализации. Ее необходимо выполнять за короткое время с максимальным использованием оборудования.

Сопряжение измерительной станции СИИТ-3 с ЭВМ осуществляется с помощью интерфейса И-2 по кабелю Centronix. Разработанный автором интерфейс представляет собой расширение стандартного порта принтера. В основе устройства лежит микросхема, которая представляет собой программируемый интерфейс параллельной передачи информации. Для разработки программного обеспечения на языке ассемблера написаны драйвера для управления работой СИИТ-3.

Следующий этап разработки АСНИ заключался в создании программного обеспечения системы управления и обработки результатов.

Программный модуль «Комплекс-1», предназначенный для управления системой СИИТ-3, написан на языке программирования «Object Pascal» в среде разработки приложений Delphi. В процессе сбора данных «Комплекс-1» позволяет выполнять первичную статистическую обработку, вычисление средних значений показаний тензометрической станции.

Программный модуль «Комплекс-2» предназначен для обработки и визуального представления показаний дистанционных преобразователей в реальном масштабе времени.

Входными данными программы служат показания дистанционных датчиков, представленные в цифровом виде, а выходными – графики и таблицы значений напряжений и деформаций основания фундаментов для разных ступеней нагружения, которые могут быть использованы на последующих этапах моделирования. Алгоритм обработки основан на вычислении напряжений и деформаций по градуировочным зависимостям с учетом их нелинейности и гистерезиса. Вывод осуществляется на монитор или принтер.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований работы сборных плитных фундаментов из структурных элементов на гипсовых и крупномасштабных железобетонных моделях с изучением: несущей способности основания, характера трещинообразования, развития эпюр нормальных контактных давлений, перемещений и осадок.

Модель сборной фундаментной плиты имеет диагональные и параллельные осям здания главные ребра жесткости, расположенные в направлении действия основных силовых факторов. Диагональные ребра жесткости выполнялись переменной высоты, уменьшающейся к середине пролета между колоннами. Главные ребра жесткости, параллельные осям здания, имели постоянную высоту. Ширина ребер жесткости равнялась толщине дна элементов. Нагрузка на гипсовые модели передавалась одним домкратом ступенями по 4 кН через специальную нагрузочную траверсу с 9 колоннами, рас­положенными по квадратной сетке с шагом 240х240 мм.

Значения предельных разрушающих нагрузок в опытах с гипсовыми моделями приведены в табл. 1.

Таблица 1

Характеристика моделей и предельные нагрузки

	Номер опыта	Решение краевой зоны	Разрушающая нагрузка	Общая осадка Sпр, мм
Серия 1	1	Вариант 1	37.00	8.42
	2	Вариант 2	43.20	8.68
Серия 2	3	Вариант 1	36.00	7.58
	4	Вариант 1	36.20	6.49
Серия 3	5	Вариант 2	76.00	12.10/13.53
	6	Вариант 2	86.40	13.56

Анализ приведенных данных позволяет выявить влияние на несущую способность основания модели фундаментной плиты различных вариантов решений краевой зоны.

В неармированных моделях в опыте 1 трещины появляются в середине пролета между колоннами в перпендикулярном сечении. При нагрузке 28 кН сборная фундаментная плита разделилась линиями излома и образовались девять дисков, выгнутых около своей колонны выпуклостью вниз. То, что модель продолжает нести нагрузку, подтверждает работоспособность разработанной конструкции сборного составного фундамента.

В опытах первой серии различие несущей способности основания моделей на 14,4 % объясняется улучшением работы краевой зоны плиты, в предельной стадии. В опыте 1 при нагрузке 24-28 кН треугольные в плане элементы начинают поворачиваться относительно своей точки опоры. Это приводит к снижению нагрузки, воспринимаемой плитой в третьей стадии работы и приводит к снижению несущей способности основания модели.

В опытах второй серии наличие между элементами жестких вставок не привело к существенному увеличению несущей способности основания до нагрузки 15-16 кН модели работали без трещин. Эта нагрузка в 2,0-2,6 раза больше, чем в опыте 1 (Р = 6-8 кН). После появления первых трещин был слышен интенсивный треск, что свидетельствовало о разрушении связей. В дальнейшем работа моделей существенно не отличалась от работы моделей в первой серии опытов. Выделение линий излома в отдельных пролетах и завершение их образования произошло при нагрузке 24,6-32,0 кН.

В опытах третьей серии получена несущая способность основания, в 1,8-2,0 раза больше, чем во втором опыте первой серии, что объясняется наличием армирования элементов. Первые трещины появились посередине пролета в растянутой зоне большей и меньшей сторон при нагрузке 26-32 кН, т.е. при относительных значениях 0,3 Pпр. Затем в трапециевидных элементах средней части они развивались на всю ширину элементов, а в элементах краевой зоны на всю ширину развиться не успели. Дальнейшее возрастание нагрузки привело к значительному росту нормальных контактных давлений и включению в работу арматуры элементов. Вследствие этих напряжений, элементы краевой зоны начали интенсивно работать на изгиб в плоскости, перпендикулярной пролету между колоннами. Это привело к отклонению поперечных пролету трещин к месту опирания колонн и появлению трещин вдоль осей фундамента при нагрузках 0,5-0,6 Рпр. В дальнейшем при нагрузке 0,85-0,9 Рпр наблюдается интенсивное образование трещин, соответствующих продавливанию фундамента колоннами.

Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод о незначительном влиянии связей между блоками на несущую способность основания фундамента. Вариант 1 решения краевой зоны фундамента не обеспечивает ее работу при нагрузке больше 0,65 Рпр. При наличии достаточного количества арматуры вдоль пролета между колоннами в элементах краевой зоны трещины в поперечном пролету сечении полного развития не получают. Такая работа армированных элементов краевой зоны подтверждает возможность их разрезки на два элемента.

Сравнение результатов опытов первой и второй серии не выявило принципиальных отличий в работе основания моделей, поэтому более подробно рассмотрим результаты опытов третьей серии.

Графики развития нормальных контактных давлений и усилий в колоннах в опыте 5 (третья серия) приведены на рис. 2 и 3. До нагрузки 32 кН, что соответствует 0,3 Рпр, напряжения под крайними и угловыми колоннами и в промежутке между ними практически были равны между собой. Напряжения под центральной колонной более чем в два раза превосходят напряжение под ос­тальными колоннами. Затем напряжение под колоннами начинает возрастать, а в промежутке между колоннами падать. Эта нагрузка соответствует моменту появления первых трещин. В дальнейшем при нагрузке 0,9 Рпр напряжения под колоннами уже относятся как ц : кр : уг = 0,65 : 0,56 : 0,52 = 1 : 0,86 : 0,8. Таким образом, напряжения под крайними и угловыми колоннами в основании армированных гипсовых моделей при нагрузках 0,9 Рпр рас­пределены самым равномерным образом. Напряжения в промежутке между колоннами ничтожно малы и составляют 0,1 МПа, т.е. приблизительно в шесть раз меньше напряжений под колоннами (0,15 ц).

Рис. 2. Графики развития нормальных контактных давлений. Опыт 5	Рис. 3 Графики усилий в колоннах. Опыт 5

На втором этапе выполнены экспериментальные исследования работы железобетонной модели составного плитного фундамента, которая представляла собой фрагмент сборной фундаментной плиты размерами в плане 2,12,1 м. Характеристики модели подробно описаны в монографии. Нагрузка на железобетонные модели передавалась тремя домкратами ступенями по 45 кН в 9 точках (колоннах). Между колоннами и распределительными балками устанавливали 9 динамометров, а в основании модели – месдозы.

Анализ результатов опытов второго этапа показал качественное сходство в работе гипсовых и железобетонных моделей. Небольшие отличия объясняются нами однородностью и хрупким разрушением гипсовых моделей, вследствие чего не в полной мере проявились различия в трещинах, появляющихся в растянутой зоне по подошве и по поверхности моделей. На рис. 4 показана схема наиболее характерных трещин в элементах железобетонной модели в опыте 7, при этом трещины в ребрах жесткости показаны точечными утолщениями.

Первые трещины появились в элементах КЭ-2 краевой зоны, расположенных во II четверти плиты. При дальнейшем на-гружении трещины в элементах, расположенных в этой четверти, получили большее развитие, чем трещины в элементах других четвертей. Появление первых трещин А, происходит при нагрузке примерно 0,2 Рпр посередине пролета между колоннами в растянутой зоне ребра жесткости, параллельного оси фундамента. После появления трещин А при нагрузке 0,25 Рпр отмечено нарушение контакта между блоками в диагональных ребрах жесткости. Развитие поперечных пролету между колоннами трещин А прекращается при нагрузке 0,4-0,45 Рпр, при этом они имеют длину 5-6 см. При нагрузке 0,6-0,65 Рпр в элементах краевой зоны начали появляться трещины Б по дну краевых элементов. После увеличения нагрузки до 0,7-0,75 Рпр появились трещины в консольных участках краевых элементов, вдоль диагональных ребер жесткости. При нагрузках боль-

ше 0,9 Рпр в ребрах жесткости, параллельных осям колонн, появились и начали интенсивно развиваться трещины С, прохо-дящие от граней нагрузочных площадок ко дну элементов под углом 45-50°. Однако продавли-вание колоннами модели фунда-мента не произошло. Предельная нагрузка на модель составила 842 кН, что соответствует исчерпанию несущей способнос-ти фундамента. В диссертации приведен детальный анализ трещинообра-зования отдельных элементов.

Рис. 4. Схема излома железобетонной модели (А.с. СССР № 1245659)

При анализе характера трещинообразования большую

роль играют усилия, передаваемые каждой колонной на сборный фундамент. Величины усилий, передаваемых центральной, крайней и угловой колоннами, не равны между собой, вследствие неравенства их грузовых площадей. В идеальном случае разделе­ния плитной части на грузовые участки пластическими шарнирами, проходящими посередине пролетов между колоннами, соотношение усилий в колоннах должно быть равным Рц : Ркр : Руг = 1,00 : 0,92 : 0,78. Однако такое соотношение между усилиями в колоннах не соблюдается даже на первых ступенях нагружения. Обращает на себя внимание тот факт, что усилие в центральной колонне на протяжении всего опыта, как и в гипсовых моделях, было значительно больше усилий в остальных колоннах. При приложении к модели фундамента внешней нагрузки N = 90 кН, усилия в колоннах соотносятся как Рц : Ркр : Руг = 1,00 : 0,75 : 0,538. После нагрузки
N = 180 кН усилия в крайних колоннах растут быстрее. При нагрузке
N = 270 кН усилия в колоннах соотносятся как Рц : Ркр : Руг = 1,00 : 0,847 : 0,71. Усилия в крайних и угловых колоннах начинают сближаться, и при нагрузке N = 540 кН соотношение составляет Рц : Ркр : Руг = 1,00:0,866:0,655. Необходимо отметить, что графики (рис. 5) построены по осредненным показаниям 9 динамометров. Приведенные соотношения между усилиями в колоннах и их развитие в процессе нагружения имеют качественное сходство с аналогичными результатами опытов с гипсовыми армированными моделями рис. 3.

Усилия, передаваемые каждой колонной, с ростом нагрузки возрастают не прямо пропорционально, что является следствием перераспределения усилий между элементами фундамента в процессе нагружения.

Выполнен анализ экспериментально полученных графиков перемещения характерных точек плиты при возрастании нагрузки и результатов расчета на ЭВМ, который позволил определить интервал нагрузок, соответствующих упругой стадии работы фундамента.

Предельная нагрузка на железобетонную модель составила 842 кН, при этом наблюдалось разрушение модели от изгиба с продавливанием. Нагрузка 360 кН является характерной точкой перегиба графика зависимости осадки от нагрузки. После нагрузки 540 кН осадки начинают возрастать интенсивнее, что соответствует появлению тре­щин Б вдоль ребер жесткости, параллельных осям колонн в большей части элементов. При нагрузке 720 кН появляются первые трещины, свидетельствующие о продавливании элементов плиты, и осадки становятся прогрессирующими.

Анализ результатов опытов с гипсовыми и железобетонными моделями позволил выявить три стадии работы: 1 – упругая, появление трещин в отдельных элементах модели фундамента и развитие упругих деформаций в основании; 2 – нелинейная, интенсивное развитие трещин и преобладание сдвиговых деформаций в основании; 3 – предельная стадия, падение несущей способности основания плиты, потеря устойчивости отдельных элементов и выпор грунта и прогрессирующий рост осадки модели.

Форма эпюры нормальных контактных давлений в сечении по оси колонн сборного составного плитного фундамента из структурных элементов волнообразная с концентрацией напряжений под колоннами и снижением к серединам пролетов между колонн. Это свидетельствует о том, что сплошная сборная фундаментная плита работает подобно "монолитной" плите.

Усилия, передаваемые каждой колонной, с увеличением нагрузки растут не пропорционально и соотношения между усилиями в центральной, крайней и угловой колоннами меняются. Усилия в центральной колонне имеют преобладающий характер во всех опытах. В армированных моделях распределение усилий более равномерное, чем в неармированных. Наличие армирования увеличило несущую способность основания гипсовой модели в 1,8-2,0 раза.

Расчет основания сплошной фундаментной плиты рекомендуется выполнять с учетом нелинейных деформаций грунта основания по методу, предложенному Ю.Н. Мурзенко и В.В. Шматковым. Особенно это целесообразно для расчета краевой зоны, для которой применение моделей, основанных на теории линейно-деформируемых тел дает завышенные значения реактивных давлений основания в консольной части плиты.

Расчетна ЭВМ составной фундаментной плиты из структурных элементов ставит задачу определения НДС этой плиты как конструкции на упругом основании, такой расчет возможен и по обычной теории расчета сплошных монолитных фундаментных плит постоянной толщины. В этом случае необходимо заменять составную ребристую фундаментную плиту эквивалентной плитой постоянной толщины, например, по приведенному моменту инерции плиты.

Для расчета сплошного сборного плитного фундамента из регулярных структурных элементов нами применен метод конечных элементов (МКЭ), реализованный в вычислительных программах "SCAD" и "Лира". Обширная библиотека конечных элементов, реализация различных видов нагружения и прекрасный сервис сделали возможным широкое распространение этих комплексов в проектных институтах.

Нами были выбраны и рассмотрены несколько различных расчетных схем "Стержень", "Плита. Квадрат", "Плита. Треугольник», "Структура". В результате расчета для каждого нагружения вычисляются перемещения узлов, для стержней – узловые усилия, а для конечных элементов – распределенные усилия и реактивные давления грунта.

Анализ полученных результатов расчета и их сравнение с результатами экспериментальных исследований показал удовлетворительную сходимость в интервале нагружения от 0 до 0,6 Рпр.

Экспериментально обоснована работоспособность конструкции перекрестно-ленточного фундамента под сетку колонн, которая собирается из блоков двух типов. При изучении совместной работы гипсовых моделей фундаментов и песчаного основания получены данные о несущей способности моделей, схемы излома элементов и эпюры контактных напряжений основании.

Первые трещины в сборных элементах появляются при нагрузке 6-8 кН, что соответствует переходу работы модели во вторую стадию. При нагрузке 16 кН начали разви-ваться линии излома. При нагрузке 28 кН сборная фундаментная лента раздели-лась линиями излома, проходящими посередине пролетов между колоннами. Подобная схема излома была получена и для модели структурного фунда-мента. Особенности трещино-образования отдельных элемен-тов модели показаны на рис. 5.

Суммарные усилия в колоннах, измеренные месдозами, отличаются от усилий, приложенных к фундаменту в опыте № 2, не более чем на 10 %, а в опыте № 5 – не более, чем на 5 %. Изучение особенностей работы сборных элементов позволило предложить метод расчета плиты, опертой по контуру и.

нагруженной в центре. В настоящее время проводится исследование работы основания под жесткими штампами с различной раздвижкой для выявления взаимовлияния на осадку, несущую способность основания и нормальные напряжения в массиве основания В четвертой главе приведены результаты иссле­дования работы ленточных фундаментов с геометрически изменяемой формой подошвы, которая включает в себя как

Рис. 5. Схемы излома сборных элементов фундамента

сплошную подошву (в центральной части), так и прерывистую (по краям).

При проведении экспериментов проверена работоспособность ленточных фундаментов, изучено влияние изменения геометрической формы подошвы ленточного фундамента на осадку и предельную несущую способность песчаного основания, исследовано распределение напряжений z z и относительных деформаций z в массиве основания вдоль вертикальной оси, проходящей в промежутке между выдвинутыми элементами фундамента, исследовано распределение напряжений z в массиве основания в поперечном створе модели фундамента, исследовано распределение напряжений z и y в массиве основания вдоль вертикальной оси модели фундамента. Было проведено шесть серий экспериментов с общим числом опытов равным 26.

Поперечная схема моделей фундамента в первых пяти сериях опытов приведена на рис. 6. Основание доводилось до предельного состояния с образованием призм выпора в трех из пяти серий опытов. В четвертой и пятой серии изучалось НДС песчаного основания при нагружении до 0,75 Рпред.

Первая серия опытов была контрольной без раздвижки балочных элементов С0 = 0 (рис. 6, а). Очертание краевой зоны подошвы фундамента в этой серии опытов было прямолинейным. Во второй и третьей сериях опытов балочные элементы выдвигались на С1 = 0,25 lэ (рис. 6, б) и С2 = 0,5 l (рис. 6, в). Сравнение результатов этих экспериментов позволило выявить эффективную величину выдвижения балочных элементов С1 = 0,25 lэ, при которой была достигнута минимальная осадка. Опыты четвертой и пятой серий проводились с полученной оптимальной величиной выдвижения элементов, эксперименты состояли из четырех опытов. Схемы установки приборов в опытах приведены в опубликованных работах. Во всех опытах нагрузка на модель фундамента прикладывалась ступенчато с шагом 30 кН вплоть до предельной нагрузки.

Рис. 6. Поперечная схема модели фундамента (пат. № 32138): а – поперечное сечение модели фундамента в первой серии (С0=0); б – то же - во второй серии (С1=0,25 lэ); в – то же - в третьей серии (С2=0,5 lэ); 1 – прогибомер; 2 и 3 – индикаторы часового типа ИЧ-10

В трех сериях опытов было исследовано влияние величины выдвижения элементов подошвы ленточного фундамента на осадку и предельную несущую способность песчаного основания (рис. 7).

Рис. 7. Осредненные графики осадки модели фундамента: 1 - первой серии, С0=0;
2 - второй серии, С1=0,25lэ; 3 - третьей серии, С2=0,5 lэ

Величина зафиксированной предельной несущей способности основания во всех трех сериях была различной при постоянной площади контактной поверхности. Увеличение предельной несущей способности основания происходило с увеличением значения выдвижения балочных элементов, это объясняется перераспределением напряжений в промежутках между балочными элементами и вовлечением в работу грунта основания, находящегося в этих промежутках, за счет возникновения явления «арочного эффекта». При этом увеличиваются размеры призм выпора. Графики осадок (рис. 7) во всех опытах были близки к линейному в начальной стадии нагружению до давления Р 200 кПа, что соответствует упругой стадии работы песчаного основания. В дальнейшем наблюдается возрастающее расхождение в величине осадки в различных сериях опытов. По аналогии с методикой Ю.Н.Мурзенко проведен графический анна-лиз процесса деформиро-вания основания. Осреднен-ный график осадки второй серии опытов (С1=0,25 lэ) приведен на рис. 8. Процесс деформирования основания в этой серии опытов протекал с упрочнением основания. График приращений осадки имеет точку перегиба при нагрузке 0,6 пр, при дальнейшем увеличении нагрузки возрастает доля пласти-ческих деформаций в основании и величина приращений осадки стремится к бесконечности. До нагрузки 0,6 пр зависимость осадки от величины давления на модель может быть заменена прямой линией. Площадь контактной поверхности во всех опытах была одинаковой, а разница в длине пропорционального участка зависимости осадки от нагрузки достигает 34%.

Рис. 8. Анализ деформированного состояния основания второй серии опытов: 1 – график изменения осадки; 2 – график изменения величины приращений осадки (выше оси)

Изучение распределения вертикальных деформаций (рис. 9) и нормальных напряжений (рис. 10) вдоль вертикальной оси, проходящей в промежутке между балочными элементами, позволило экспериментально определить высоту арочного грунтового свода, образующегося в промежутках между балочными элементами, и сравнить его с результатами высоты арочного грунтового свода, рассчитанного по М.М. Протодьяконову.

Рис. 9. Графики распределения вдоль вертикальной оси относительных деформаций z

Рис. 10. Графики распределения вдоль вертикальной оси напряжений z

Относительные деформации на глубине z = 0,125 lэ отрицательны, а на большей глубине – положительны. Т.о. точка с нулевой вертикальной деформацией с увеличением нагрузки смещается вниз. При нагрузке 0,75 Рпред точка с нулевой деформацией достигает глубины z = 0,21 lэ 60 мм, а для предельного состояния по М.М. Протодьяконову равна 72 мм или 0,26 lэ.

Можно говорить об удовлетворительной сходимости экспериментальных данных с теоретическими.

Эпюра напряжений в поперечном створе модели фундамента на глубине z = 0,25 lэ так же, как и в контактном слое на начальных ступенях нагружения имеет волнообразный характер (0,15 Р – 0,45 Р), а при дальнейшем увеличении нагрузки трансформируется в параболическую. Но главным отличием является то, что в промежутке между балочными элементами за счет перераспределения напряжений и возникновения явления арочного эффекта появляются напряжения z, и на глубине z = 0,75 lэ величина напряжений в промежутке между балочными элементами практически равна значениям в том же вертикальном створе, но под балочным элементом. Эпюры напряжений на глубине z = 0,5 lэ и z = 0,75 lэ схожи по своему внешнему виду. Они имеют параболическое очертание на всех ступенях нагружения с концентрацией напряжений под центральной частью фундамента.

Смещения стандартных по ГОСТ блок-подушек от продольной оси фундамента приводят к образованию аналогичной ломаной краевой зоны, но в ввиду других соотношений размеров выступов арочный эффект не возникает. Периметр фундамента без изменения площади возрастает и более полно используется несущая способность основания (рис. 11) за счет включения в работу массива грунта за пределами проекции подошвы фундамента. При экспериментальных исследованиях конструкции в шестой серии исследовалось распределение напряжений , и относительных деформаций в масссиве основания вдоль вертикальной оси модели фундамента. Нагружение модели производилось до предельной нагрузки, достижение которой сопровождалось потерей устойчивости основания и выпором грунта.

Рис. 11. Графики осадки фундамента (пат. № 50552): 1 – первая серия (С0=0); 2 – шестая серия (С3=0,15 lэ); 3 – вторая серия опытов (С1=0,25 lэ)

Совмещенный график осадки в шестой серии экспериментов (С3=0,15 lэ) подобен приведеному на рис. 8. Процесс деформирования основа-ния протекал с упроч-нением основания в процессе нагружения, о чем свидетельствует вы-пуклость вниз графика приращений осадки. До нагрузки 0,6 пр проч­ностные характеристики

основания повышаются за счет дополнительного его уплотнения от внешнего давления, передаваемого моделью фундамента – это точка экстремума. С дальнейшим увеличением давления на фундамент возрастает доля пластических деформаций в основании, заканчивается образование упругопластического ядра, прочностные характеристики основания уменьшаются и величина приращений осадки стремится к бесконечности.

Экспериментальные исследования разрушения оснований под моделями жестких фундаментов показали, что во всех случаях предельного состояния, непосредственно под жестким фундаментом образуется уплотненное клиновидное ядро грунта, являющееся естественным продолжением фундамента. В наших опытах в шестой серии экспериментов непосредственно под подошвой модели при достижении предельного состояния была также зафиксирована клиновидная область. Фотографии, сделанные при обработке экспериментальных опытов, позволили определить высоту клиновидного ядра - 230 мм. При этом ось клиновидного ядра совпадает с осью подошвы модели, но не с осью элемента, который является его основанием. Практически 90% площади ядра находится под сплошной частью подошвы фундамента, и лишь небольшая его часть находится под консольной частью, образовавшейся в результате выдвижения составных плитных элементов.

Результаты опытов шестой и седьмой серии с моделями с ломаным очертанием краевой зоны приведены в табл. 2.

Отличительной особенностью шестой серии экспериментов стал опыт 6.3, в котором были исследованы опорные блоки-подушки толщиной 60 мм. В этом опыте несущая способность основания была близкой к значениям в опытах 6.1 и 6.2, и графики зависимости осадки от нагрузки в опытах очень похожи. Однако перемещение наиболее удаленных от оси углов фундаментных плит во всем интервале нагружения в полтора-два раза больше, чем на соответствующих ступенях в опытах 6.1 и 6.2.

Таблица 2

Результаты проведенных экспериментов шестой и седьмой серий

№	Толщина плиты, мм	Значение осадки, мм, при следующих значениях нагрузки, кН				pu, кН	su, мм	u, кПа
		200	400	600	800
6.1	100	4,76	7,09	9,12	-	765	12,9	950
6.2	100	3,81	7,01	10,18	-	723	13,2	896
6.3	60	4,05	7,51	11,1	-	746	14,4	925
7.1	100	4,58	6,57	8,35	10,76	885	13,1	1097
7.2	100	4,88	7,44	9,35	11,95	858	12,3	1063
7.3	100	4,05	5,99	7,96	-	780	11,5	967
7.4	60	3,96	9,27	-	-	420	12,0	520

Среднее значение предельной нагрузки для моделей седьмой серии составило 845 кН, что соответствует среднему давлению по подошве основания 1050 кПа. Предельная осадка моделей фундамента меньше, чем в соответствующих опытах шестой серии экспериментов на 10-12%.

Экспериментально доказана работоспособность сборного ленточного фундамента с поворотом опорных плит на угол 45° (с ломаным очертанием краевой зоны) в опытах на железобетонных моделях. Поворот блок-подушек увеличивает периметр фундамента и вовлекает в работу больший объем грунта, несущая способность основания увеличивается на 12%, а осадка модели уменьшается на 20%. Исследовано напряженное состояние в характерном сечении в массиве песчаного основания под железобетонными моделями, при этом в контактном слое эпюры напряжений z имеют седлообразный вид, а с увеличением глубины z эпюры трансформируются в параболообразный вид.

В пятой главе приведен метод расчета подпорных стен и экспериментальные исследования работы протяженных в плане фундаментов.

Теоретической основой получения оценок несущей способности являются экстремальные свойства предельных состояний текучести, описываемые двумя теоремами А.А. Гвоздева.

Вывод теорем основан на утверждении о том, что для истинного предельного напряженного состояния мощность диссипации в каждой точке не меньше, чем для любого допустимого состояния (постулат Мизеса). При этом сама функция F может быть в общем случае различной для различных точек тела (единственное требование – не вогнутость). Это позволяет отнести теоремы к обобщенному «телу», представляющему собой подпорную стенку с окружающим массивом грунта.

Применение статического метода оценки несущей способности дает нижнюю оценку, а применение кинематического метода дает верхнюю оценку. Если верхняя и нижняя оценки совпадают, то это означает, что найдено точное значение несущей способности.

Верхняя оценка несущей способности строится по кинематически допустимому полю скоростей в грунтовом основании и теле подпорного сооружения, для чего будем использовать треугольные блоки, в каждом из которых скорости деформаций от точки к точке не меняются. Следовательно, компоненты скоростей являются линейными функциями координат. Поэтому равенство скоростей в двух угловых точках соседних блоков гарантирует непрерывность скоростей по всей границе. На рис. 12 двигающаяся часть грунтового основания, область пластического течения, разделена на треугольные блоки одного типа B и C.

Верхняя оценка несущей способности Pv из уравнения мощностей внутренних и внешних сил в виде:

Рис. 12. Расчетная схема области пластического течения, разделенной на блоки В и С

где МВ – мощность пластического деформирования блока B; МС – мощность пластического дефор-мирования блока С; МР – мощ-ность от внешней силы P блока В; М – мощность внешних объем-ных сил блока В; – мощность внешних объемных сил блока С. Тогда верхняя оценка несущей способности гладкой подпорной стенки находится из уравнения

Статически допустимое поле напряжения – это поле, которому удовлетворяют уравнения равновесия:

(1)

Рассмотрев поля напряжений в блоках В и С (рис. 13), удовлетворяющих условию Кулона-Мора и уравнениям равновесия (1), нижнюю оценку Рн определим из условия равновесия активных и пассивных сил:

.

Для получения верхней оценки несущей способности системы «стенка – обратная засыпка» для подпорной стенки с шероховатой поверхностью вводим коэффициент трения по стенке.

Рис. 13. Схема действия сил и эпюра бокового давления сыпучего грунта для гладкой подпорной стенки

Подставим полученные мощности трения грунта о подпорную стенку в правую часть уравнения мощностей внутренних и внешних сил и получим формулу определения верхней оценки несущей способности системы «стенка – обратная засыпка» для подпорной стенки с шероховатой поверхностью:

.

Окончательно верхнюю оценку несущей способности основания шероховатой подпорной стенки можно записать в виде

Нижняя оценка несущей способности Рн системы «стенка – обратная засыпка» для подпорной стенки с шероховатой поверхностью вычисляется с помощью решений, полученных В.В. Соколовским путем численного интегрирования дифференциальных уравнений теории предельного равновесия по определению активного и пассивного давлений на подпорные стенки.

Пример расчета для случая горизонтальной поверхности засыпки однородным сыпучим грунтом шероховатой подпорной стенки рассмотрен в монографии автора.

По методу теории предельного равновесия В.В. Соколовского ординаты эпюры активного давления вычисляются по формуле

,

пассивного – по формуле

,

где – интенсивность пригрузки на поверхности засыпки; и – безразмерные коэффициенты, определяемые по табл. 3 и 4 в зависимости от значений угла внутреннего трения грунта , угла наклона грани стенки к вертикали и угла трения грунта о стенку .

Таблица 3

Значения коэффициентов для определения активного давления

	при , град.
	0	5	10	0	10	20	0	15	13
0	0.7	0.67	0.65	0.49	0.45	0.44	0.33	0.3	0.31

Таблица 4

Значения коэффициентов для определения пассивного давления

	при , град.
	0	5	10	0	10	20	0	15	13
0	1.42	1.56	1.66	2.04	0.45	2.55	3.04	3.0	0.31

Равнодействующие активного и пассивного давлений определяются как площади эпюр , :

.

Грунт находится в предельном равновесии при условии

,

,

где зона пассивного давления не загружена пригрузкой. Откуда определяем нижнюю оценку несущей способности .

В качестве примера выполнен расчет подпорной стены общежития № 4 ЮРГТУ (НПИ) по определению верхней и нижней оценок несущей способности шероховатой подпорной стенки, а также ее расчет методом круглоцилиндрических поверхностей. Результаты расчета позволили сделать вывод о том, что с уменьшением угла трения на контакте со стенкой устойчивость подпорной стены снижается.

Исследование работы основания протяженных в плане фундаментов было выполнено с использованием моделей из квадратных штампов, поставленных вплотную, повернутых под углом 45 градусов к продольной оси и раздвинутых на расстояние а. Экспериментально получена несущая способность основания моделей фундаментов, предельная осадка и среднее давление по подошве моделей, зоны выпора, изучено уплотненное ядро основания и распределение напряжений в массиве основания.

Обобщенные графики зависимости осадки среднего штампа от нагрузки трех серий опытов приведены на рис. 14.

У модели с краевой зоной ломаного очертания (основная вторая серия) несущая способность основания в среднем увеличивается на 18 %, а прерывистого фундамента (третья серия) в среднем увеличивается на 34 % по сравнению с линейной установкой элементов (первая серия). Увеличение несущей способности основания в третьей серии опытов составляет 13% по сравнению с опытом второй серии. Во второй серии увеличивается периметр фундамента и эффект получен за счет пространственной схемы работы основания шампов. При постановке штампов с раздвижкой (третья серия) не только увеличивается периметр фундамента, но еще и возникает «арочный эффект». Зоны пластических деформаций отдельных элементов модели пересе-

Рис. 14. Графики зависимости осадки среднего штампа от нагрузки

каются, включая в работу большую массу грунта основания, чем в первой серии опытов. Направле-ния движения грунта из-под штампов в краевой зоне пенди­кулярны кромке, траек­тории движения грунта в массиве пересекаются и образуются криво­линейные зоны выпора.

Данные по семи сериям опытов, приведенные в табл. 5, позволили построить график зависимости изменения несущей способности модели от отношения периметра фундамента к его площади (рис. 15). Из рис. 15 видно,

Рис. 15. График изменения предельной нагрузки от отношения периметра фундамента к его площади

что при 5 (опыты четвертой и пятой серии экспериментов), увеличение отношения на 22% приводит к увеличению предель-ной нагрузки на 12%; при 5    10 (опыты шестой и седьмой серий экспериментов) увеличение периметра на 67% приводит к увеличению предельной нагрузки модели на

17%; при   10 (опыты первой, второй и третьей серий экспериментов) увеличение значения  на 50% приводит к увеличению предельной нагрузки на 12%.

Опыты позволили предложить новые конструкции протяженных в плане фундаментов, защищенные патентами.

Таблица 5

Сравнительный анализ семи серий экспериментов

№	Схема модели	А, м2	П, м		pu, кН	su, мм	, кПа
1.1		0,376	2,832	7,53	342,8	9,31	912
1.2					357,0	7,95	950
2.1		0,376	4,248	11,3	391,0	7,63	1040
2.2					394,0	8,54	1042
3.1		0,376	4,848	12,9	467,4	9,50	1243
3.2					467,4	8,60	1243
4.2		0,492	2,040	4,15	541.2	9.10	1100
4.4					558.4	8.41	1135
5.1		0,492	1,680	3,41	510	9,96	1037
5.4					471	9,98	957
6.1		0,8064	4,32	5,36	765	12.9	950
6.2					723	13.2	896
7.1		0,8064	7,2	8,93	885	13.1	1097
7.2					858	12.3	1063

В шестой главе приводятся результаты экспериментальных исследований работы железобетонных моделей сборных плитных фундаментов под отдельную колонну на песчаном основании, состоящих из подкладной и опорной плиты. Опорная плита выполнялась в трех вариантах: сплошной, разрезной на два элемента и швом в плоскости действия момента и разрезной на три элемента со швами в поперечном направлении. Это позволяет применять сборные фундаменты под отдельную колонну в широком диапазоне площадей от 4 до 20 кв. м.

На основе экспериментальных данных разработан метод прочностного расчета, основанного на энергетическом принципе – равенстве работ внешних и внутренних сил Авнеш = Авнут, или

(2)

где – среднее значение реактивных давлений под всей площадью плиты; V – объем тела перемещения; – изгибающие моменты в плите по линиям излома; – проекции угловых скоростей вращения дисков на нормаль к группе стержней, для которых рассчитывают .

Для определения скоростей взаимного поворота дисков необходимо знать схему излома плитной части железобетонного фундамента. Анализ экспериментально полученных линий излома позволил выявить главные закономерности. На рис. 16 приведены две схемы поворота дисков и линии излома сборных фундаментов, имеющих подкладную плиту. Каждой однократно изменяемой схеме излома (рис. 16) соответствует однажды статически неопределимая ферма, стержнями которой являются пластические шарниры и контур плиты. Определим скорости взаимного поворота дисков, строя план скоростей по аналогии с диаграммой Максвелла-Кремона. Обозначим на схемах излома жесткие диски цифрами 0, 1, 2,... и т.д. Бесконечно малое поступательное перемещение диска 0 можно представить как произведение конечной скорости 1 на бесконечно малый промежуток времени dt в виде 01 = 1 – dt. При перемещении диска 0 на величину 01 все диски повернутся на бесконечно малый угол (рис. 17), который ввиду малости равен тангенсу этого угла и далее

Подставив в данное равенство вместо 01 его значение и разделив обе половины на dt, получим значение угловой скорости вращения 1-го диска относительно шарнира / dt, которое равно

d / dt = 2 / (l – l1).

Рис. 16. Схемы излома и планы угловых скоростей Рис. 17. Схема поворота дисков

При переходе от 1-го диска ко 2-му диску пересекаем пластический шарнир под углом, а затем при переходе в диск 0 – вертикальный шарнир. Теперь скорости вращения этих дисков друг относительно друга можно определить графи-чески. Таким образом, построены планы угло-вых скоростей для двух схем изломов (рис. 16). Скорости взаимного поворота жестких дисков вокруг продольных тре-щин вдоль стыка плит равны i = 0, т.е. вдоль этих трещин не насту-пает предельное состоя-ние, что подтверждается экспериментальными данными. Таким образом, полу-чены две основные схемы: Для схемы излома а уравнение работ внут-ренних сил имеет вид:

При этом, так как арматурные стержни располагают в плитной части фундамента по сторонам, то момент , действующий вдоль линий излома 1-2; 2-3; 3-4, удобней разложить на составляющие и . Тогда можно ввести обозначения моментов, действующих вдоль стержней длиной и соответственно: и .

Отсюда работа внутренних сил будет равна

Работа внешних сил при равномерно распределенных по площади реактивных давлениях определится по формуле

(3)

где – объем, описанный вращением жестких дисков для схемы рис. 18 а; и – объемы перемещений, образованные дисками со сторонами соответственно b и l. Выразив объемы и через размеры фундамента, получим:

(4)

Для схемы б можно разложить моменты и , действующие по линиям излома и проходящие от угла подкладной плиты под углами и соответственно, на моменты , , и , изгибающие стержни длиной l и b рис. 18 б. После преобразований получим работу внутренних сил в виде

(5)

Формулы (4) и (5) идеентичны и можно пренебречь раздвоением линий излома, обходящих незащищенный угол. И, таким образом, правая часть формулы работ (2) будет одинаковой для всех случаев излома рассматриваемых сборных составных плитных фундаментов.

Для вычисления работы внешних сил схемы б необходимо вычислить объем полиэдра перемещения. Отметим, что объем полиэдра перемещений можно получить суммированием 4-х объемов, образованных угловыми элементами V (рис. 19) и объема Va (см. схему 18, a), т.е. Vб = Va + 4 V.

Расчет объемов поли-эдра перемещения для схемы а и б показал, что дополнительные объемы V составляют около 3 % всего объема и в практических расчетах ими можно пренебречь, приняв Vб = Vа. Таким образом, для обоих случаев при равномерном распределении реактив-

Рис. 18. Изгибающие моменты внутренних сил

ного давления левую часть формулы можно представить в общем виде, как

(6)

где – нормальные контактные напряжения в каждой точке основания под плитой; – линейные ско-рости возможных перемеще-ний точек плиты; – элементарный участок или дифференциал плиты. Для учета неравномерного распределения и перераспре-

Рис. 19. Полиэдр перемещений

ления усилий – нормальных напряжений в грунте и сил касательных напряжений путем численного интегрирования по формуле (6) были получены постоянные множители к левой части формулы (2), учитывающие эти факторы и снижающие сумму работ внешних сил по сравнению с равномерным распределением нормальных напряжений i.

Тогда основное уравнение кинематического метода будет иметь вид

(7)

где и – соответственно коэффициент учета разгружающего действия касательных нормальных контактных напряжений, определяемые в зависи-мости от относительного заглубления фундамента Н:b, относительной ширины жесткой площадки, передающей нагрузку на подкладные плиты (b1:b) и относительной гибкости консоли подкладной плиты.

Подставив в правую часть уравнения (7) полученные выражения для работы внутренних сил (3) или (5), получим формулу для допустимого среднего давления

где и – изгибающие моменты по линиям излома для всех стержней длиной b и l, определяемые по описанной методике, как для железобетонного прямоугольного сечения с одиночной арматурой. Коэффициенты и могут быть приняты по таблице.

Расчет арматуры плитной части фундамента может производиться как методом последовательных приближений, так и прямым методом.

Программа экспериментальных исследований работы железобетонных моделей сборных плитных фундаментов с подкладной плитой под отдельную колонну на песчаном основании включает три серии опытов, в которых менялся характер разрезки опорной плиты, а также толщина и армирование плитной части моделей фундаментов.

Задачами первой серии опытов являлись: проверка работоспособности конструктивного решения с разрезкой опорной плиты на два элемента, изучение характера распределения контактных нормальных напряжений и изучение развития общих осадок фундамента во всем интервале нагружения, измерение прогибов плитной части и получение схем трещинообразования в процессе роста нагрузки для обоснования методики расчета фундаментов.

Во второй серии опытов исследовалась работа основа-ния моделей с подкладной плитой и опорной плитой без разрезки, распределение нор-мальных напряжений, сдвиго-вых деформаций в основании моделей и относительных деформаций грунта по оси фундамента (рис. 20), что позволило, в сочетании с анализом графиков осадки моделей, изучить особенности деформирования основания гибкого одноступенчатого же-лезобетонного фундамента.

Рис. 20. Изолинии сдвиговых деформаций на ступенях нагружения: а – нагрузка 0,23 Pпр; в – нагрузка 0,46 Pпр; в – нагрузка 0,75 Pпр; г – нагрузка 0,99 Pпр

Отдельная третья серия, состоявшая из пяти опытов, послужила для проверки работоспособности фундамента с разрезкой опорной плиты на три элемента и выявления вли­яния угла поворота элементов относительно продольной оси на несущую способность фундамента за счет образо­вания ломаного очертания опорной плиты. Проведенные опыты позво­лили провести анализ экспериментально полученных схем излома составной опорной плиты сборного железобетонного фундамента и дополнить ранее описанные схемы (см. рис. 16) четырьмя новыми схемами. На первых ступенях нагружения фунда­мента с составной плитой,

появляются трещины по оси или по краям стыка в опорной плите фундамента, однако затем они закрываются. При определении скорости взаимного поворота дисков и построении планов скоростей по аналогии с методикой, изложенной ранее, видим, что все четыре новые схемы излома сводятся к двум схемам, приведенным на рис. 16.

Для сравнения выполнены расчеты отдельного столбчатого фундамента пластическим методом и по методике СНиП результаты сравнения с экспериментальными данными приведены в табл. 6.

Таблица 6

Сравнение экспериментальных и теоретических предельных нагрузок

Номер опыта	Толщина плиты, мм	Эксцентриситет, мм	Гибкость r	Расч. РСНиП	Расч. РПл	Эксп. Рпр	Отношение РПлтеор /Рпрэксп
1	90	30	3,3	565,9	805,1	824х	1,023
2	90	50	3,3	282,2	421,2	400хх	0,95
3	70	30	4,3	317,5	474,8	598х	1,26
4	70	50	4,3	211,7	316,5	550х	1,738

х) Разрушение от изгиба.

хх) Разрушение от продавливания.

Анализ показал хорошую сходимость результатов опытов и расчетных величин предельной нагрузки на сборные фундаменты.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработан аппаратно-программный комплекс АСНИ, включающий плату сопряжения тензометрического комплекса СИИТ-3 через интерфейс И-2 с компьютером под управлением операционной системы Windows. Написаны программные модули «Комплекс-1» и «Комплекс-2», обеспечивающие высокую точность измерения, а также оперативность управления экспериментом для обработки и визуального представления показаний дистанционных тензометрических преобразователей с учетом гистерезиса в реальном масштабе времени.
2. Создана новая оболочка ПК «АПОФЕОС» и модуль ПК «OPTIMUM» многокритериальной многопараметрической оптимизации параметров сборных фундаментов, реализованные на основе объектно-ориентированного интуитивно понятного интерфейса операционной системы Windows. Разработаны алгоритмы и компьютерные программы расчета столбчатого фундамента на продавливание, трещинообразование, и конструирования плитной части столбчатого фундамента «Конструктор», программы расчета осадки основания «OSADKA» и ширины ленточного фундамента со сложным контуром краевой зоны опорной плиты, программа расчета нижней оценки несущей способности гибких железобетонных фундаментов и упругопластической осадки основания «PLASTIC». Компьютерные программы внедрены в проектной практике.
3. Экспериментально проверена работоспособность и эффективность конструкций сборных фундаментов под отдельную колонну с подкладной и опорной плитами. Опорная плита выполнялась в трех видах. Эпюра контактных напряжений, а также эпюра нормальных вертикальных напряжений в плоскости действия момента имеют седлообразный характер в начале нагружения, а при дальнейшем нагружении преобразовываются в параболическую. Наибольших значений относительные деформации z в угловой зоне модели фундамента во всем интервале нагружения достигают на глубине 0,5 b от подошвы фундамента. При повороте элементов опорной плиты, наибольшее значение величины несущей способности основания достигается для поворота плит на угол 20°. Выявлена концентрация максимальных значений ординат эпюры реактивных давлений под проекцией подкладной плиты, что приводит к уменьшению изгибающего момента в расчетном сечении и величины поперечной силы и обеспечивает благоприятные условия работы разрезной фундаментной плиты. Полученные экспериментально схемы излома использованы при пластическом расчете конструкции.
4. Разработан метод расчета прочности отдельного составного плитного фундамента со швом в плитной части, с использованием экспериментально полученных схем излома и эпюры контактных давлений. Предложенный метод и новая конструкция фундамента позволяют снизить на 15-20 % расход бетона и арматуры, в сравнении с традиционными фундаментами, расчитанными по существующим методикам. Сравнение результатов расчета по предложенной методике показало хорошую сходимость теоретического и экспериментального результатов, что позволяет проектировать фундаменты без излишнего запаса прочности.
5. Сравнение работы основания гипсовых и железобетонных моделей из структурных пространственных элементов подтвердило качественное сходство, значительные перераспределительные способности основания и самих гипсовых моделей, а также правомочность переноса результатов этих опытов на натурные фундаменты Схемы трещинообразования опорных плит для всех моделей идентичны и отличались только разной полнотой. Экспериментально изучены особенности взаимодействия моделей сборного перекрестно-ленточного фундамента на песчаном основании. Выявлены сходство и отличия в работе перекрестно-ленточного фундамента и плитного фундамента из структурных элементов сооружений с квадратной сеткой колонн.
6. Разработана методика расчета сборного плитного фундамента из структурных элементов под сетку колонн на ЭВМ методом конечных элементов с применением ППП "Лира". Это позволяет получать усилия в отдельных элементах как в пространственной системе до нагрузок, соответствующих 0,6 от предельной разрушающей, и реактивные давления. Численное моделирование позволило оптимизировать расчетную схему фундамента для получения большей сходимости основных силовых факторов.
7. Экспериментально подтверждена работоспособность и эффективность разработанных конструкций сборных ленточных фундаментов из балочных элементов (пат. № 32138). В результате проведенных экспериментальных исследований минимальная осадка была зафиксирована при величине выдвижения балочных элементов
   С1=0,25 lэ. Участок пропорциональной зависимости между нагрузкой и деформацией во второй серии экспериментов при раздвижке элементов 0,25 lэ больше на 34% (при сравнении графиков в абсолютных величинах), чем в первой серии экспериментов без раздвижки элементов. Т.о. выявлена эффективная форма подошвы фундамента, при которой была зафиксирована минимальная осадка и получена максимальная несущая способность основания. Снижение осадки и увеличение несущей способности основания происходит за счет возникновения явления «арочного эффекта». В промежутке между балочными элементами графики распределения относительных деформаций вдоль вертикальной оси на всех ступенях нагружения имеют отрицательные значения на глубине z = 0,125 lэ (деформация растяжения, т.е. разуплотнение песчаного основания), а на глубине z = 0,25 lэ и ниже – положительные значения (деформация сжатия). При экспериментальном исследовании НДС основания модели ленточного фундамента из балочных элементов установлено, что высота арочного грунтового свода, возникающего в промежутках между выдвинутыми элементами подошвы, в процессе нагружения увеличивается и при приближении к предельной нагрузке экспериментальное значение высоты свода стремится к теоретическому, определенному по формуле, предложенной М.М. Протодьяконовым.
8. Экспериментально исследованы новые конструкции сборных ленточных фундаментов со сложным и ломаным очертанием краевой зоны из стандартных блок-подушек (пат. 50552 и 40333), обеспечивающие снижение деформаций и повышение несущей способности основания. Графики распределения напряжений z и y по оси модели фундамента из плитных элементов при величине выдвижения элементов С3=0,15 lэ качественно подобны графикам распределения напряжений для ленточных фундаментов со сплошной подошвой. Графики относительных линейных деформаций отличаются тем, что на начальных ступенях нагружения имеют максимальное значение на глубине 1,0 lэ, а при приближении к предельной нагрузке максимальное значение зафиксировано на глубине 0,5 lэ. Наибольшие сжимающие напряжения z находятся в верхних слоях основания до глубины z  2,0 lэ, и далее с увеличением глубины быстро уменьшаются. Это позволяет сделать вывод, что общая осадка моделей формируется в массиве основания до глубины z  2,0 lэ При наступлении предельного состояния в основании непосредственно под подошвой модели образуются предельные линии скольжения в форме клиновидного ядра. Основанием ядра служат плитные элементы подошвы фундамента, а вершина клиновидного ядра совпадает с общей осью подошвы модели. В исследуемой конструкции фундамента из плитных элементов за счет перераспределения напряжений и включения в работу грунта, находящегося в промежутках между выдвинутыми элементами, наблюдается увеличение несущей способности основания на 26% и снижение общей осадки модели фундамента в сравнении с фундаментом со сплошной подошвой.
9. Разработан аналитический метод расчета предельного состояния устойчивости подпорных стен на основании анализа предельных состояний текучести с получением верхней и нижней оценок несущей способности системы «подпорная стенка – обратная засыпка».
10. Отношение периметра модели фундамента к его площади () влияет на несущую способность основания модели по гиперболическому закону. В опытах при 5 увеличение отношения на 22% приводит к увеличению критической нагрузки на 12%. В интервале 5    10 увеличение периметра на 67% приводит к увеличению несущей способности модели на 17%. Для прерывистых и ряда других фундаментов при   10 увеличение значения на 50% приводит к увеличению критической силы на 12%. Для фундаментов, имеющих больше значение, меньше преимущество от изменения периметра модели фундамента. Экспериментально подтверждено увеличение несущей способности песчаного основания на 16–18% при повороте прямоугольных (пат. №40333) и квадратных (пат. № 55386) опорных блоков-подушек ленточного фундамента на угол 45°. Оптимальной для опорных блоков-подушек ленточного фундамента с ломаным очертанием краевой зоны (пат. № 32139) является форма с внутренним углом вырезов 60. Разработана номенклатура опорных блоков подушек ленточного фундамента с ломаным очертанием краевой зоны. Доказано увеличение несущей способности песчаного основания модели фундамента при увеличении периметра модели. Определена зависимость увеличения несущей способности основания от отношения периметра модели к его площади.
11. Предложены рекомендации по конструированию, разработана номенклатура блок-подушек сборного ленточного фундамента с ломаным очертанием краевой зоны (пат. № 32139) и спецификация балочных элементов (пат. № 32138). Разработаны методы расчета сборных фундаментов, внедренные в проектную практику и учебный процесс.
12. Реализованы новые принципы разработки конструктивных решений сборных фундаментов под отдельную колонну и под сетку колонн, ленточных и протяженных в плане фундаментов с краевой зоной опорных плит, учитывающие эмпирические закономерности пространственного взаимодействия фундаментов и основания. Получены патенты на полезные модели высокоэффективных фундаментов. Экспериментально подтверждена работоспособность новых конструкций, разработаны методы расчетов, доведенные до инженерного уровня, предложены рекомендации по проектированию и применению сборных фундаментов в практике строительства.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Научные статьи в изданиях, включенных в перечень ВАК:

1. Анищенко Е.Ю., Евтушенко С.И., Скибин Г.М. Программный модуль "Optimum" ПК "АПОФЕОС" по многокритериальной оптимизации параметров столбчатых фундаментов // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2003. Спецвып.: Математическое моделирование и компьютерные технологии. С. 105-106.

2. Моделирование работы ленточного фундамента с геометрически изменяемой формой подошвы на песчаном основании / Ю.Н. Мурзенко, С.И. Евтушенко [и др.] // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2004. Спецвып.: Математическое моделирование и компьютерные технологии. С. 105-108.

3. Евтушенко С.И. Методика расчета сборной фундаментальной плиты из структурных элементов с применением "SCAD" // Вестник УГТУ-УПИ. Строительство и образование. 2006. № 12. С. 127-129.

4. Евтушенко С.И., Крахмальный Т.А. Разработка новых конструкций протяженных фундаментов, эффективно использующих несущую способность основания // Вестн. ВолгГАСУ. Сер.: Стр-во и архитектура. 2008. Вып. 10 (29). С. 122-127.

5. Изучение напряжённого состояния основания под жёсткими квадратными штампами / С.И. Евтушенко [и др.] // Вестн. ВолгГАСУ. Сер.: Стр-во и архитектура. 2009. Вып. 13 (32). С. 14-18.

6.Численное моделирование работы ленточного фундамента с ломаным очертанием опорной плиты / Т.А. Крахмальный, С.И. Евтушенко [и др.] // Вестн. ВолгГАСУ. Сер.: Стр-во и архитектура. 2009. Вып. 13 (32). С. 24-28.

7. Богомолов А.Н., Евтушенко С.И., Пихур В.Н. Экспериментальные исследования работы перекрестно-ленточных фундаментов на моделях // Вестн. ВолгГАСУ. Сер.: Стр-во и архитектура. 2010. Вып. 20 (39). С. 28-33.

Монографии

8. Мурзенко Ю.Н., Евтушенко С.И. Экспериментальные исследования работы краевой зоны сборных фундаментов под отдельную колонну и сетку колонн на песчаном основании : моногр. Ростов н/Д : Изд-во журн. «Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион», 2008. 248 с. – ISSN 0321-2653

9. Скибин Г.М., Евтушенко С.И. Экспериментальные исследования работы краевой зоны протяженных в плане фундаментов на песчаном основании: моногр. Ростов н/Д : Изд-во журн. «Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион», 2008. 192 с. – ISSN 0321-2653

10. Евтушенко С.И., Крахмальный Т.А. Экспериментальные исследования работы новых конструкций ленточных фундаментов с ломаным очертанием краевой зоны на песчаном основании: моногр. Новочеркасск: Лик, 2011. 158 с. – ISBN 978-5-9947-0190-4

11. Евтушенко С.И., Богомолов А.Н., Ушаков А.Н., Шиян С.В. Современные методы расчета фундаментов: моногр. Новочеркасск : Лик, 2011. 238 с. - ISBN 978-5-9997-0160-2

В иностранных изданиях:

12. Дыба В.П., Евтушенко С.И., Шматков В.В., Мурзенко А.Ю. Fundamentals of optimal computer projecting of construction foundations [abstract] = Компьютерная оптимизация при проектировании конструкций фундаментов // Proceedings of ECPPM'94 - the first european conference on Product and Process Modelling in the Building Industry, Dresden, Germany, 5-7 october 1994. Rotterdam: Brookfield, 1995. С. 219-223. - ISBN 90 5410 584 8

Авторские свидетельства и патенты на изобретения:

13. А. с. 1245659 СССР, МКИ Е02D 27/42. Фундамент / Евтушенко С.И., Мурзенко Ю.Н. № 3810546\29-33 ; заявл. 06.11.84 ; опубл. 23.07.86, Бюл. № 27.

14. Пат. 32138 Рос. Федерация, МПК7 7 Е 02 D 27/01. Ленточный фундамент / Евтушенко С.И. [и др.]. № 2003107220 ; заявл. 20.03.2003 ; опубл. 10.09.2003, Бюл. № 25.

15. Пат. 32139 Рос. Федерация, МПК7 Е 02 D 27/01. Ленточный фундамент / Евтушенко С.И. [и др.]. № 2003108928 ; заявл. 03.04.2003 ; опубл. 10.09.2003, Бюл. № 25.

16. Пат. 40333 Рос. Федерация, МПК7 7 Е 02 D 27/01. Ленточный фундамент / Евтушенко С.И. [и др.]. № 2003132337 ; заявл. 06.11.2003 ; опубл. 10.09.2004, Бюл. № 25.

17. Пат. 49543 Рос. Федерация, МПК7 Е 02 D 29/02, Е 02 B 3/06. Подпорная стена / С. И. Евтушенко [и др.]. № 2005121969 ; заявл. 11.07.2005 ; опубл. 27.11.2005, Бюл. № 33.

18. Пат. 50552 Рос. Федерация, МПК7 Е02D 27/01. Ленточный фундамент / Евтушенко С.И. [и др.]. № 2005119951 ; заявл. 27.06.2005 ; опубл. 20.01.2006, Бюл. № 02.

19. Пат. 55386 Рос. Федерация, МПК E02D 27/01. Ленточный фундамент / Евтушенко С.И. [и др.]. № 2005138664/22 ; заявл. 12.12.2005 ; опубл. 10.08.2006, Бюл. № 22.

20. Пат. 70522 Рос. Федерация МПК E02D 27/01. Подпорная стена / Евтушенко С.И. [и др.]. № 2007128406/22 ; заявл. 23.07.2007 ; опубл. 27.01.2008. Бюл. № 03.

Свидельства об официальной регистрации программ

21. Расчет параметров столбчатого фундамента на продавливание и трещинообразование: свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2003610387 РФ / Евтушенко С.И., Скибин Г.М.; Роспатент. № 2002612236; заявл. 15.12.2002; зарег. в Реестре программ для ЭВМ 14.02. 2003.

22. Конструирование плитной части железобетонного столбчатого фундамента («Конструктор»): свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2003610388 РФ / Евтушенко С.И., Скибин Г.М., Анищенко Е.Ю.; Роспатент. № 2002612237; заявл. 15.12.2002; зарег. в Реестре программ для ЭВМ 14.02. 2003.

23. Расчет осадки фундамента («OSADKA») : свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2003611294 РФ / Евтушенко С.И., Скибин Г.М., Анищенко Е.Ю.; Роспатент. № 2003610706; заявл. 03.04.2003; зарег. в Реестре программ для ЭВМ 28.05.2003.

24. Управление тензометрической станцией СИИТ-3 («Комплекс-1»): свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2004610372 РФ / Евтушенко С.И. [и др.]; Роспатент. № 2003612599; заявл. 10.12.2003; зарег. в Реестре программ для ЭВМ 06.02.2004.

25. Многокритериальная оптимизация параметров столбчатых фундаментов («OPTIMUM»): свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2004610373 РФ / Евтушенко С.И., Скибин Г.М., Анищенко Е.Ю.; Роспатент. № 2003612600; заявл. 10.12.2003; зарег. в Реестре программ для ЭВМ 06.02. 2004.

26. Расчет размеров фундамента: свидетельство об отраслевой регистрации разработки / Евтушенко С.И., Чумак А.А., Жадан М.П. № 10258; заявл. 25.03.2008; зарег. 01.04.2008.

27. Расчет осадки с учетом взаимовлияния соседнего фундамента: свидетельство об отраслевой регистрации разработки / Евтушенко С.И., Пихур В.Н., Ткаченко И.Н. № 10449; заявл. 18.04.2008; зарег. 06.05.2008.

28. Расчет ширины ленточного фундамента с ломаным очертанием краевой зоны (Расчет ШЛФ): Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ / Евтушенко С.И., Крахмальный Т.А., Крахмальная М.П. №2010614948; заявка № 2010613298 дата поступления 06.09.2010 г.; зарег. 29 июня 2010 г.

Публикации в других изданиях, материалах конференций:

29. Евтушенко С.И. Подготовка данных инженерно-геологических изысканий к использованию в ПК АПОФЕОС // Исследования и разработки по компьютерному проектированию фундаментов и оснований: межвуз. сб. / Новочерк. гос. техн. ун-т. – Новочеркасск: НГТУ, 1993. С. 90-93.

30. Тарикулиев З.Я., Евтушенко С.И., Зайцева О.П. Расчет осадки фундаментов на просадочных грунтах с учетом зон просадки на ЭВМ // Исследования и разработки по компьютерному проектированию фундаментов и оснований: межвуз. сб./ Новочерк. гос. техн. ун-т. – Новочеркасск: НГТУ, 1993. С. 88-90.

31. Евтушенко С.И. О методах подготовки данных инженерно-геологических изысканий для компьютерного проектирования // Механика грунтов и фундаментостроение: тр. Рос. конф. по механике грунтов и фундаментостроению, г. Санкт-Петербург, 13-15 сент. 1995 г. – СПб., 1995. Т. 2. С. 298-301.

32. Евтушенко С.И. Методика объектно-ориентированного проектирования при подготовке инженерно-геологических данных для расчетов оснований и фундаментов на ЭВМ // Исследования и компьютерное проектирование фундаментов и оснований: сб. науч. тр. / Новочерк. гос. техн. ун-т. – Новочеркасск: НГТУ, 1996. С. 73-76.

33. Евтушенко С.И., Балашов А.М. Расчет устойчивости подпорной стены на территории общежития № 4 ЮРГТУ // Информационные технологии проектирования и исследования оснований и фундаментов: сб. науч. тр. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ, 1999. С. 115-119.

34. Евтушенко С.И., Мусаев М.М., Евтушенко А.С. Автоматизация сбора и обработки информации при экспериментальных исследованиях оснований и фундаментов // Проблемы строительства и инженерной экологии: материалы науч.-практ. конф., посвящ. 70-летию строит. ф-та / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: НОК, 2000. С. 156-158.

35. Евтушенко С.И., Архипенко В.А. Программа расчета устойчивости подпорной стенки методом круглоцилиндрических поверхностей // Проблемы строительства и инженерной экологии: материалы науч.-практ. конф., посвящ. 70-летию строит. ф-та / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: НОК, 2000. С. 130-132.

36. Евтушенко С.И., Балашов А. М. Расчет устойчивости подпорной стены общежития № 4 ЮРГТУ методом кругло-цилиндрических поверхностей скольжения // Проблемы строительства и инженерной экологии: материалы науч.-практ. конф., посвящ. 70-летию строит. ф-та / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). Новочеркасск: НОК, 2000. С. 182-185.

37. Эволюция методов моделирования взаимодействия подпорных сооружений и грунтового массива / Ю.Н. Мурзенко, С.И. Евтушенко [и др.] // Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах: материалы междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 25 нояб. 2000 г. : в 8 ч. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: Набла, 2000. Ч. 7. С. 41-43.

38. Методика оценки взаимовлияния строящихся и эксплуатируемых объектов / С.И. Евтушенко [и др.] // Информационные технологии в обследовании эксплуатируемых зданий и сооружений: материалы междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 19-22 июня 2001 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: Набла, 2001. Ч. 2. С. 37-41.

39. Результаты обследования памятника природы донского края "Пухляковские склоны" / С.И. Евтушенко [и др.] // Информационные технологии в обследовании эксплуатируемых зданий и сооружений : материалы междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 19-22 июня 2001 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: Набла, 2001. Ч. 2. С. 41-45.

40. Оползни Пухляковских склонов / С.И. Евтушенко [и др.] // Проблемы геологии, полезных ископаемых и экологии Юга России и Кавказа: материалы III Междунар. науч. конф., посвящ. 100-летию профессора А.В. Пэка, 7-9 февр. 2002 г.: в 2 т. Т. 2: Геология, стратиграфия, геохимия, геофизика и геоэкология / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2002. С. 215-221.

41. Анищенко Е.Ю., Евтушенко С.И. Программа конструирования плитной части железобетонного столбчатого фундамента // Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах: материалы III Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 15 нояб. 2002 г.: в 4 ч. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: ООО НПО "ТЕМП", 2002. Ч. 1. С. 34-36.

42. Анищенко Е.Ю., Евтушенко С.И., Скибин Г.М. Программа расчета параметров столбчатого фундамента на продавливание и трещинообразование // Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах: материалы III Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 15 нояб. 2002 г.: в 4 ч. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: ООО НПО "ТЕМП", 2002. Ч. 3. С. 27-30.

43. Евтушенко С.И., Архипов Д.Н. Задачи экспериментальных исследований взаимодействия грунтового основания с ленточным фундаментом с регулируемой перфорацией подошвы // Моделирование. Теория, методы и средства: материалы III Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 11 апреля 2003 г. – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2003. Ч. 2. С.46-51.

44. Евтушенко С.И., Крахмальный Т.А. Модель ленточного фундамента с ломаным очертанием опорной плиты // Актуальные проблемы строительства: материалы 53-й науч.-техн. конф. проф.-препод. состава, науч. работников, аспирантов и студентов ЮРГТУ (НПИ), г. Новочеркасск, апр. 2004 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2004. С. 57-59.

45. Анищенко Е.Ю., Евтушенко С.И. Программно-аппаратный комплекс автоматизированной системы научных исследований оснований и фундаментов // Моделирование. Теория, методы и средства: материалы IV Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 9 апр. 2004 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2004. Ч. 2. С. 40-44.

46. Мурзенко Ю.Н., Евтушенко С.И., Анищенко Е.Ю. Результаты экспериментальных исследований совместной работы моделей железобетонных фундаментов под колонны зданий на песчаном основании // Моделирование. Теория, методы и средства: материалы IV Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 9 апр. 2004 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2004. Ч. 4. С. 43-49.

47. Мурзенко Ю.Н., Евтушенко С.И., Скибин Г.М., Архипов Д.Н. Экспериментальное исследование влияния изменения геометрической формы подошвы ленточного фундамента на осадку и предельную несущую способность песчаного основания // Актуальные проблемы строительства: материалы 53-й науч.-техн. конф. проф.-препод. состава, науч. работников, аспирантов и студентов ЮРГТУ (НПИ), г. Новочеркасск, апр. 2004 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2004. С. 54-55.

48. Мурзенко Ю.Н., Евтушенко С.И., Анищенко Е.Ю. Экспериментальные исследования системы: железобетонный фундамент – песчаное основание // Актуальные проблемы строительства: материалы 53-й науч.-техн. конф. проф.-препод. состава, науч. работников, аспирантов и студентов ЮРГТУ (НПИ), г. Новочеркасск, апр. 2004 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2004. С. 50-52.

49. Исследование работы основания в краевой зоне под фундаментами протяженных сооружений / С.И. Евтушенко [и др.] // Городские агломерации на оползневых территориях: материалы III Междунар. науч. конф., посвящ. 75-летию строит. образования в г. Волгограде, Волгоград, 14-16 дек. 2005 г. / Волгогр. гос. архит.-строит. ун-т. – Волгоград, 2005. Ч. I. С. 148-150.

50. Евтушенко С.И., Мурзенко Ю.Н., Крахмальный Т.А. Испытания модели ленточного фундамента с ломанным очертанием опорной плиты // Строительство - 2005: материалы междунар. науч.-практ. конф.: [подсекции 1-10] / Рост. гос. строит. ун-т. – Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2005. С. 116-117.

51. Евтушенко С.И., Архипов Д.Н. Результаты исследования работы основания сборного ленточного фундамента из балочных элементов // Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов: материалы IV Междунар. науч.-техн. конф., г. Волгоград, 12-14 мая 2005 г.: в 4 ч. / Волгогр. гос. архит.-строит. ун-т. – Волгоград: ВолгГАСУ, 2005. Ч. III. С. 52-56.

52. Евтушенко С.И., Крахмальный Т.А., Галашев Ю.В. Экспериментальные исследования работы ленточного фундамента с ломаным очертанием опорной плиты // Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов: материалы IV Междунар. науч.-техн. конф., г. Волгоград, 12-14 мая 2005 г. : в 4 ч. / Волгоград. гос. архит.-строит. ун-т. – Волгоград : ВолгГАСУ, 2005. Ч. III. С. 57-61.

53. Евтушенко С.И., Schach R., Архипов Д.Н. Эффективность и область применения ленточного фундамента с геометрически изменяемой формой подошвы // Информационные технологии в обследовании эксплуатируемых зданий и сооружений: материалы V Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 10 июня 2005 г. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. – Новочеркасск: ЮРГТУ; ООО НПО "ТЕМП", 2005. Ч. 1. С. 49-52.

54. Евтушенко С.И., Маснюк О.И. Выбор расчетной схемы структурного плитного фундамента для программного комплекса SCAD // Сборник статей и сообщений по материалам 55-й научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, научных работников, аспирантов и студентов университета / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2006. С. 66-69.

55. Архипов Д.Н., Евтушенко С.И., Крахмальный Т.А., Мурзенко Ю.Н. Краткий обзор опытных исследований ленточных фундаментов // Сборник статей и сообщений по материалам 55-й научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, научных работников, аспирантов и студентов университета / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2006. С. 56-60.

56. Оползни Пухляковских склонов: факторы формирования и возможные последствия / С.И. Евтушенко [и др.] // Проблемы инженерной геодинамики и экологической геодинамики: тр. Междунар. науч. конф., г. Москва, 2-3 февр. 2006 г. / Геол. фак. МГУ им. М. В. Ломоносова. – М.: Изд-во МГУ, 2006. С. 95-96.

57. Евтушенко С.И., Крахмальный Т.А., Рыжов А.В. Проектирование подпорной стены на границе участков по адресу сп. Мастеровой в г. Новочеркасске // Строительство – 2006: материалы Междунар. науч.-практ. конф. / Рост. гос. строит. ун-т. – Ростов н/Д : РГСУ, 2006. Ч. 2. С. 167-168.

58. Евтушенко С.И., Крахмальный Т.А., Рыжов А.В. Проектирование подпорной стены на границе участков по адресу сп. Мастеровой в г. Новочеркасске // Информационные технологии в обследовании эксплуатируемых зданий и сооружений: материалы VI Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 9 июня 2006 г. : в 2 ч. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2006. Ч. 2. С. 70-72.

59. Архипов Д.Н., Евтушенко С.И., Мурзенко Ю.Н. Процесс деформирования песчаного основания модели сборного ленточного фундамента с переменной геометрией подошвы // Сборник статей и сообщений по материалам 55-й научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, научных работников, аспирантов и студентов университета / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2006. С. 60-66.

60. Евтушенко С.И., Маснюк О.И. Создание расчетной схемы структурного фундамента в программном комплексе SCAD // Строительство – 2006: материалы Междунар. науч.-практ. конф. / Рост. гос. строит. ун-т. – Ростов н/Д: РГСУ, 2006. Ч. 2. С. 165-166.

61. Евтушенко С.И. Исследование работы основания модели ленточного фундамента с ломаным очертанием опорной плиты // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2006. Прил. № 12: Проблемы строительства и архитектуры. Ч. 1. С. 73-76.

62. Евтушенко С.И. Исследование работы перекрестно-ленточного фундамента на моделях // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2006. Прил. № 4. С. 92-96.

63. Евтушенко С.И. Методика расчета сборной фундаментальной плиты из структурных элементов с использованием "SCAD" // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2006. Прил. № 11. С. 79-81.

64. Евтушенко С.И. Экспериментальные исследования деформаций песчаного основания моделей фундаментов под колонны зданий // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2006. Прил. № 10. С. 74-78.

65. Евтушенко С.И. Экспериментальные исследования работы песчаного основания и сборного ленточного фундамента из балочных элементов // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2006. Прил. № 12: Проблемы строительства и архитектуры. Ч. 1. С. 65-69.

66. Евтушенко С.И. Экспериментальные исследования напряжений в песчаном основании моделей фундаментов под отдельные колонны зданий и сооружений // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2006. Прил. № 12: Проблемы строительства и архитектуры. Ч. 1. С. 69-73.

67. Евтушенко С.И. Исследование работы столбчатых фундаментов под отдельную колонну с разрезкой опорной плиты на элементы // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2007. - № 3.- С. 78 -79

68. Евтушенко С.И., Скибин Г.М., Архипов Д.Н. Экспериментальные исследования работы основания и моделей фундаментов со сложной формой контактной поверхности // Научно-педагогические школы ЮРГТУ (НПИ): История. Достижения. Вклад в отечественную науку: сб. науч. ст. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2007. Т. 2. С. 631-634.

69. Пихур В.Н., Евтушенко С.И. Расчет взаимовлияния столбчатых фундаментов //Студенческая научная весна – 2007: сб. науч. тр. аспирантов и студентов ЮРГТУ(НПИ) / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. – Новочеркасск: ЮРГТУ(НПИ), 2007. – С. 189-191.

70. Евтушенко С.И., Маснюк О.И. Сравнение сплошной фундаментной плиты административного здания в г. Ростове -на -Дону с ребристой плитой // Строительство - 2008 : материалы юбилейн. Междунар. науч.-практ. конф., г. Ростов н/Д. – Ростов н/Д: Ростов. гос. строит. ун-т, 2008. С. 44 – 45.

71. Евтушенко С.И., Скибин Г.М., Архипов Д.Н. Исследования взаимодействия песчаного основания и ленточного фундамента переменного сечения // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2008. - Спецвыпуск.- С. 57 – 58.

72. Евтушенко С.И., Крахмальный Т.А. Исследование работы ленточных фундаментов // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2008. - Спецвыпуск.- С. 45 – 49.

73. Евтушенко С.И., Маснюк О.И. Влияние косых ребер на результаты расчета структурного фундамента в программном комплексе SCAD // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. - 2008. - Спецвыпуск.- С. 8 – 10.

74. Евтушенко С.И., Маснюк О.И. Сравнение плоской и структурной расчётных схем фундаментной плиты // Актуальные научно-технические проблемы современной геотехники: Межвуз. темат. сб. тр. Т. 2. – СПб: Санкт-Петербургский гос. архитектурно-строит. ун-т, 2009. С. 85-88.

75. Евтушенко С.И., Лещенко А.П., Пихур В.Н. Расчёт плит на упругом основании методом разбиения на полосы // Информационные технологии в обследовании эксплуатируемых зданий и сооружений: Материалы IX Междунар. науч.-практ. конф.; 11 сент. 2009 г., г. Новочеркасск. – Новочеркасск: ЮРГТУ(НПИ), 2009. С. 43-55.

76. Евтушенко С.И. Исследование работы фундаментов на склонах // Городские агломерации на оползневых территориях: материалы У Междунар. конф. по геотехнике, Волгоград, 22-24 сент. 2010 г. / Волгогр. гос. архит.-строит. ун-т. – Волгоград: ВолгГАСУ, 2010. С. 369-371.

77. Евтушенко С.И., Скибин Г.М., Архипов Д.Н. Особенности формирования предельных линий скольжения под моделью ленточного фундамента с геометрически изменяемой формой подошвы // Актуальные проблемы фундаментостроения на юге России: материалы Российской науч.-практ. конф., посвященной памяти профессоров Ю.Н. Мурзенко и А.П. Пшеничкина, 14-15 июля 2010 г., г. Новочеркасск / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2010. С. 65-68.

Подписано в печать 04.07.2011	Формат 60х84/16
Бумага офсетная	Офсетная печать
Печ. л. 2,0	Заказ № 47-969

Тираж 120 экз.

Отпечатано в ИПК «Колорит»

346430, г. Новочеркасск, пр. Платовский 82Е

Тел. 8-918-518-04-29, 8-952-603-0-609

[email protected]