Effective methods of approximation and prognostication of settling engineering buildings

Abstract

Удосконалення методів апроксимації осідань експоненціальною, дрібнораціональною, поліномінальною та синусоїдними функціями з визначенням інтервалів між циклами спостережень. Методика і результати роботи. Розглянуто методи апроксимації та прогнозування осідань контрольних реперів і марок споруд. Особливу увагу звернено на експоненціальну функцію з використанням простого і точного способу визначення коефіцієнта інтенсивності осідання за середніми значеннями самих осідань і часових інтервалів, який дає змогу суттєво зменшити обсяг ітераційних обчислень. Запропонований у статті точний (інтегральний) метод визначення коефіцієнта інтенсивності осідання практично дає можливість вилучити ітераційний процес обчислень і за даними апроксимації осідань уточнювати коефіцієнти стискування або пористості ґрунту, які визначаються із лабораторних досліджень ґрунту. Для заміни методів поліному і синусоїди розроблено алгоритм апроксимації осідань методом дрібнораціональної функції, що його запропонував В. В. Зіборов [Зиборов, 1972], та методику визначення міжциклових часових інтервалів для виконання раціональних моніторингових спостережень за вертикальними зміщеннями споруд. Показано ефективність застосування методу дрібнораціональної функції та практичну недоцільність використання функції поліному та синусоїди для апроксимації осідань. Доведено, що запропонований В. В. Зіборовим метод дрібнораціональної функції є найпростішиим в організації обчислень. Наукова новизна. Виконані удосконалення підвищують ефективність і репрезентативність даних апроксимації, сприяють зменшенню обсягу обчислень. Практична цінність. Розроблення методики розрахунку часових інтервалів між циклами спостережень для різних функцій апроксимації практично дає змогу вилучити ітераційний процес визначення коефіцієнта інтенсивності осідання для експоненти та використання цього коефіцієнта для уточнення коефіцієнтів стисливості або пористості ґрунту, які визначаються за його лабораторними дослідженнями.

Improvements of the methods of approximation of settling by exponential, finely-rational, polynomial, and sinusoidal functions with the definition of intervals between observation cycles. Methods and results of the work. The methods of approximation and prognostication of settling of control benchmarks of building are examined. Special attention is given to the exponential function with the use of simple and exact method of determination of coefficient of intensity of settling using the mean values of the settling and time intervals, which allows substantially a decrease in the volume of iteration calculations. The exact (integral) method of determination coefficient of intensity of settling offered in the article allows to practically withdraw the iteration process of calculation and to specify aspect or soil porosity ratios, which are determined from laboratory soil researches using data of approximation of settling. For replacement of methods of polynomial and sinusoid the algorithm of approximation of settling is worked out by the method of finely-rational function, proposed by Ziborov [Ziborov, 1972], and methods of determination of inter cyclical intervals for the execution of rational monitoring observations on vertical displacements of buildings. Efficiency of application of method of finely-rational function and practical pointlessness of the use of the polynomial and sinusoid for approximation of settling function is shown. Scientific novelty. The executed improvements promote efficiency and repressiveness of the approximation data, and assist diminishing calculations volume. Practical value. Consists in development of the method for calculation of time intervals between observation cycles for the different functions of approximation, which practically allows excluding the iteration process of determination of the coefficient of intensity of settling for exponent and using of this coefficient for clarification of coefficients of compressibility or soil porosity, which are determined using its laboratory researches. It is proven, that the method of finely-rational function (FRF) proposed in [Ziborov, 2004], is simplest in the organization of calculations.