В геотехнике проявляется тенденция к использованию систем с регулируемыми свойствами [1]. Таким примером являются ленточные тонкостенные оболочечные фундаменты (ЛТОФ) [2], применение которых позволяет предварительно, на стадии проектирования, формировать заданное напряженное состояние в грунтовом основании под ленточными и оболочечными частями и улучшать работу основания под нагрузкой [3]. Криволинейная форма поверхности нагружения в ЛТОФ оказывает влияние на характеристики деформируемости основания за счет дополнительного горизонтального обжатия грунта в верхней зоне основания, что приводит к повышению его жесткости.
ЛТОФ состоит из различных по жесткости и характеру работы элементов (рис. 1). Первый — ленточный фундамент — опорная конструкция для несущих стен или колонн, обладающая определенной жесткостью в продольном направлении, воспринимающая случайные эксцентриситеты передачи нагрузки и формирующая требуемые консольные уширения по наружному контуру здания. Второй — гибкий элемент в пролетной части, объединяющий соседние опорные ленты в сплошной фундамент. Его функция заключается в передаче определенной (заданной) части нагрузки от сооружения на грунтовое основание в пролетной части.
Наиболее рациональной гибкой связью между ленточными фундаментами следует считать обращенную выпуклостью вверх оболочку, работающую на растяжение. Оболочка может активно влиять на «отклик» грунтового основания за счет таких параметров, как соотношение ширины ленточной и пролетной части, стрела подъема оболочки, жесткость на растяжение, изгибная жесткость, условия закрепления в ленточном фундаменте (шарнир, заделка), функция кривизны оболочки.
К конструктивным преимуществам выпуклой вверх оболочки относятся: работа преимущественно на центральное растяжение как энергетически наиболее выгодный вид напряженного состояния [4], возможность формирования практически равнонапряженного состояния по длине; к технологическим — малая толщина, однослойное армирование, невысокая сложность выполнения работ.