Spraustinių polių smėlinio pagrindo įtempių-deformacijų būvio eksperimentiniai ir skaitiniai tyrimai

Abstract

Disertacijoje eksperimentiškai ir skaitiškai tiriamos atskirųjų spraustinių po-lių ir jų grupių, bei grunto sąveikos problemos naudojant specialiai šiam tyrimui sukurtą realių matmenų modelinį polį įspraustą į dirbtinį pagrindą (tankų smėlį). Pagrindinis disertacijos tikslas – sukurti spraustinių polių-grunto, polių-grunto-polių ir pastato-pagrindo sąveikų analizei taikomą skaičiavimo metodą. Darbe sprendžiami keli pagrindiniai uždaviniai: spraustinių polių-grunto sąveikai tirti skirto prietaiso kūrimas, pagrindo paruošimas, atskirųjų polių ir skirtingų parametrų polių grupių pagrindo bandymas statine jėga, skaitinis atliktų bandymų modeliavimas. Disertaciją sudaro įvadas, trys skyriai, bendrosios išvados, naudotos li-teratūros ir autoriaus publikacijų disertacijos tema sąrašai ir du priedai. Įvadiniame skyriuje aptariama tiriamoji problema, darbo aktualumas, aprašomas tyrimų objektas, formuluojamas darbo tikslas bei uždaviniai, aprašoma tyrimų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė, ginamieji teiginiai. Įvado pabaigoje pristatomos disertaci-jos tema autoriaus paskelbtos publikacijos ir pranešimai konferencijose bei disertacijos struktūra. Pirmasis skyrius skirtas literatūros analizei. Jame išaiškinta spraustinio polio-grunto sąveikos samprata, analizuojami atskirųjų polių ir jų grupių, bei grunto sąveikos ypatumai, įtempių ir deformacijų prognozavimo meto-dai, taip pat pastatų ir pagrindo sąveikos analizės ypatumai. Skyriaus pabai-goje formuluojamos išvados ir tikslinami disertacijos uždaviniai. Antrajame skyriuje pateikta eksperimentinių tyrimų metodika, aprašo-mos pagrindo paruošimo ir bandymų procedūros, pristatomos pagrindinės tirtojo grunto fizinės ir mechaninės savybės, eksperimentinių tyrimų rezulta-tai ir jų analizė. Skyriaus pabaigoje formuluojamos išvados. Trečiajame skyriuje pristatomi atskirojo spraustinio polio pagrindo ban-dymų modeliavimo taikant baigtinių elementų metodą procedūros ir rezulta-tai, taip pat pateikiami statinio ir pagrindo sąveikos modeliavimo rezultatai. Pateikiamas originalus metodas skirtas nustatyti kiekvieno polio grupėje standį, kai yra žinomas vidutinis polių grupės ir pagrindo sąveikos standis. Pabaigoje formuluojamos skyriaus išvados. Disertacijos tema paskelbti 7 straipsniai: vienas – leidinyje įtrauktame į Thomson ISI sąrašą, trys – mokslo žurnaluose, cituojamuose kitose tarptau-tinėse duomenų bazėse, vienas – tarptautinių konferencijų medžiagoje, re-feruotoje Thomson ISI duomenų bazėje, bei du – kitose respublikinėse ir tarptautinėse recenzuojamose konferencijų medžiagose. Disertacijos tema perskaityti 3 pranešimai Lietuvos bei kitų šalių konferencijose.

Displacement pile-soil and pile-soil-pile interactions problems are being ex-perimentally and numerically investigated in this thesis, using (created spe-cifically for this research) model pile installed in artificial soil deposit (dense sand). The main aim of the thesis is to develop a new approach ap-plied for the analysis of displacement pile-soil, pile-soil-pile and soil-structure interactions. In order to achieve the aim of the research the following objectives are fulfilled: design and creation of displacement model pile, preparation and investigation of prepared soil deposit, execution of single pile and different spacing pile groups vertical load tests and numerical modelling. The dissertation consists of four parts including Introduction, 3 chap-ters, conclusions, references and 2 annexes. The introduction reveals the investigated problem, importance of the thesis and the object of research and describes the purpose and tasks of the dissertation, research methodology, scientific novelty, the practical signifi-cance of results examined in the thesis and defended statements. The intro-duction ends in presenting the author’s publications on the subject of the defended dissertation, offering the material of made presentations in con-ferences and defining the structure of the dissertation. Chapter 1 is dedicated for the explanation and revision of the term pile-soil interaction, ultimate stress prediction approaches, peculiarities of single pile and pile group response under vertical loading and soil structure inter-action. At the end of the chapter, conclusions are drawn and the tasks for the dissertation are reconsidered. Chapter 2 explains in detail the experimental set up, preparation proce-dures of soil deposit and pile testing, moreover presents the main soil phys-ical either mechanical properties and vertical tests results and discussion. At the end of the chapter, conclusions are given. Chapter 3 demonstrates the procedures and the results of numerical analysis based on single pile test, moreover, the results of the analysis of soil-structure interactions are presented. The approach for the estimation of each isolated pile stiffness in pile group (when the average pile group stiff-ness is known) is given and explained in detail. At the end of the chapter, conclusions are given. 7 articles focusing on the subject of the discussed dissertation are pub-lished: one article – in the Thomson ISI register, three articles – in the jour-nals quoted in the others international data bases, one article – in confer-ence material and scientific paper in Thomson ISI data base, two articles – in material reviewed during a national and international conferences. 3 presentations on the subject have been given in conferences at national and international level.