Ключевые слова
мерзлый грунт
Фурье-спектр
собственная частота
Как цитировать
Аннотация
свайные фундаменты используются в различных строительных конструкциях, расположенных на грунтах, которые подвержены сезонному замерзанию. Этот процесс может вызывать искажение фундаментов и повреждения конструкций, которые необходимо контролировать с помощью различных датчиков. Работа посвящена исследованию динамических характеристик одиночной сваи, являющейся базовым элементом фундамента, осуществляющим деформационное взаимодействие конструкции с грунтом. При сезонных изменениях температуры в результате оттаивания или замораживания грунтов может происходить заметное изменение их механических свойств, которое оказывает влияние и на деформационное поведение сваи. Для изучения этого процесса был произведен натурный эксперимент, в ходе которого фиксировалось фоновые вибрационные процессы на одиночной свае с грузом в течении нескольких недель. Свая была предварительно заглублена в замерзший грунт в зимний период и находилась в естественных условиях до полного оттаивания грунта. Периодические наблюдения за фоновыми вибрациями сваи с грузом показали, что наблюдается заметное снижение собственных частот (10–20%) при оттаивании грунта, что соответствует изменению жесткости системы «свая–грунт» на 20–40%.
Литература
Чуркин А. А., Капустин В. В., Лозовский И. Н., Жостков Р. А. Исследование влияния параметров системы «свая–грунт» на динамические атрибуты акустического сигнала с использованием численного моделирования. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2021;332(1):129–140. DOI: 10.18799/24131830/2021/1/3006.
Ставницер Л. Р., Шехтер О. Я. Вынужденные горизонтальные колебания свай при действии сейсмических волн. Основания, фундаменты и механика грунтов. 1971;5:19–23.
Поддубный А. А., Гордон В. А., Семенова Г. А. Изгибные колебания сваи, вызванные внезапной осадкой части основания. Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2023;5(361):3–20. DOI: 10.33979/2073-7408-2023-361-5-3-20.
Liu K., Zhang Z. Dynamic Response of an Inhomogeneous Elastic Pile in a Multilayered Saturated Soil to Transient Torsional Load. Mathematical Problems in Engineering. 2021;5528237:13. DOI: 10.1155/2021/5528237.
Chen G. S., Davis D., Hulsey J. L Measurement of Frozen Soil–Pile Dynamic Properties: A System Identification Approach. Cold Regions Science and Technology. 2012;70:98–106. DOI: 10.1016/j.coldregions.2011.08.007.
Ma J., Han S., Gao X., Li D., Guo Y., Liu Q. Dynamic Lateral Response of the Partially-Embedded Single Piles in Layered Soil. Appl. Sci. 2022;12:1504. DOI: 10.3390/app12031504.
Cui C., Liang Z., Xu C., Xin Y., Wang B. Analytical Solution for Horizontal Vibration of End-Bearing Single Pile in Radially Heterogeneous Saturated Soil. Applied Mathematical Modelling. 2023;116:65–83. DOI: 10.1016/j.apm.2022.11.027.
Аксенов В. И., Геворкян С. Г., Иоспа А. В., Кривов Д. Н., Шмелев И. В., Спиридонов С. И. Особенности работы винтовых свай в мерзлых грунтах. Основания, фундаменты и механика грунтов. 2014;4:25–30.
Гусев Г. Н., Епин В. В., Цветков Р. В. Анализ эволюции фоновых вибрационных воздействий на конструкции здания. Известия вузов. Строительство. 2024;8:103–112. DOI: 10.32683/0536-1052-2024-788-8-103-112.