ВУЗ:
Составители:
3
ВВЕДЕНИЕ
Разработать точные методы расчёта оснований, несущих строи-
тельных конструкций, зданий и сооружений не представляется возмож-
ным из-за влияния значительного числа факторов. В практике вводят
различные гипотезы, допущения, заменяя реальные явления, процессы,
свойства упрощёнными, т.е. моделями. Различают модели математиче-
ские, расчётные, механические, реологические. Например, в механике
имеются модели идеального упругого тела, идеально упруго-
пластического, жесткопластического, упруго вязкопластического и др.
В общем случае материалы неоднородные (свойства в разных
точках разные), анизотропные (механические свойства зависят от на-
правления), иногда ортотропные (в точке есть взаимно ортогональные
плоскости, относительно которых механические свойства симметрич-
ны). На практике материал часто рассматривают как однородный, изо-
тропный. Твёрдые тела рассматривают как сплошные деформируемые.
Модели часто называют по имени учёных, их предложивших.
Наиболее основополагающими моделями явились модели Гука,
Винклера. Первую модель называют моделью линейно-деформи-
руемой среды. В основу приняты уравнения линейной теории упруго-
сти. Такая среда в применении к грунтам обладает чрезмерной распре-
делительной способностью, а напряжения и деформации распростра-
няются до бесконечности.
Вторая модель не учитывает распределительные свойства грун-
тов, но более простая в использовании. В действительности грунт об-
ладает ограниченной распределительной способностью, что наблюда-
ется при взаимном влиянии рядом расположенных зданий, сооружений
и фундаментов. Комбинированные модели учитывают достоинства
обеих моделей.
В реологических моделях присутствует фактор времени. Число
идеальных реологических тел неограниченно. Они строятся на основе
трёх простейших тел Гука, Ньютона и Сен-Венана. Аналогом модели
Гука является пружина, Ньютона – поршень, вставленный в сосуд с
вязкой жидкостью, Сен-Венана – элемент сухого трения.
Выбор модели материала является ответственным этапом работы.
На различных уровнях нагружения могут быть использованы разные
модели.
Математическая модель – математическое описание физической
модели. Включает матризованные входные и выходные данные и ма-
тематически сформулированный оператор перехода от первых ко вто-
рым.
Физическая модель – идеализация свойств заданной конструкции
и внешних воздействий.
