Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Напружено-деформований стан системи «пiрамідальна паля – основа» пiд дiєю вертикального та горизонтального навантаження

Предмет: 
Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
25
Мова: 
Українська
Оцінка: 

11 кПа, E=25 МПа;

шар 3 – пісок мілкий, водонасичений, середньої щільності: h=12, 0 м, =1, 88 т/м3, W=9%, =35 , c= 6 кПа, E=21 МПа.
Статичні випробування тензометричної палі виконували згідно ГОСТ 5686-78 . До початку випробування голова палі була занурена на 0, 4 м. Горизонтальне переміщення палі при навантаженні 165 кН склало 4, 5 см. Несуча здатність палі за даними випробувань – 115 кН.
В процесі завантаження тензометричної палі горизонтальним на-вантаженням проводилось дослідження напруг на контакті пірамідальна паля – грунт. Нормальні та дотичні напруги на робочих гранях палі вимірювали по кожному тензодинамометру при горизонтальному навантаженні 40, 80, 100, 120, 140, 160 кН.
Для кожної ступені навантаження були отримані два графіки: на одному показана епюра нормальних напруг, на другому – дотичних. На рис. 2 ці графіки об'єднані на одному полі. Вони являють собою осереднюючі криві, проведені через точки, які розташовані посередині навісних панелей і відповідають значенням напруг на них. Аналіз цих графіків дозволяє зробити такі висновки:
1. Епюри нормальних та дотичних напруг мають аналогічний характер, причому чисельні значення нормальних напруг перевищують відповідні значення дотичних напруг.
2. Згідно епюрам напруг можна точно визначити місцерозташування точки повороту осі палі (вона знаходиться на відстані 1, 17 м, або 3/5 довжини палі, від її голови). Нормальні та дотичні напруги в цій точці з боку передньої та задньої грані дорівнюють нулю.
3. Участок епюри, розташований з боку передньої грані палі, має окреслення трикутника з нульовим значенням в точці повороту осі палі та максимальним на рівні її вістря.
4. Участок епюри, розташований з боку задньої грані палі, має криволінійне окреслення з нульовими значеннями у голові та в точці повороту осі палі, і максимальним – на глибині 0, 82 м, або 2/5 довжини палі, від її голови.
5. Порівняння епюр нормальних та дотичних напруг, побудованих для різних значень горизонтального навантаження, показує, що характер їх окреслення аналогічний для всіх фаз НДС.
6. Нормальні до бічної поверхні палі зусилля складають 90 -98% відповідного горизонтального навантаження, а дотичні – 2-10%.
Для встановлення закономірностей зміни зони ущільнення від дії горизонтального навантаження після статичних випробувань була проведена розкопка палі та виконані дослідження грунту навколо неї методом пенетрації.
Розкопка палі проводилась у напрямках всіх чотирьох її граней. Проби відбиралися на 11 горизонтах. Всього на кожному горизонті було проведено 72 пенетраційних випробування та відібрано 36 проб грунту у кільця-обойми. У кожній точці пенетрації визначали питомий опір пенетрації. За допомогою аналізу графіків зміни цієї характеристики грунту встановлювали границі зони ущільнення.
Ця зона в площині, перпендикулярній напрямку дії горизонтальної сили, має форму еліпсоїда обертання з діаметром у горизонтальному напрямку – 216 см, або близько 3, 1 , у вертикальному – 210 см, або 3 , і під дією горизонтального навантаження суттєво не змінюється.
В площині дії горизонтальної сили (з боку задньої грані) зона ущільнення збільшується у верхній частині ( =136 см, або 1, 94 ), і залишається незмінною на відстані більше 1, 6 м, або 4/5 довжини палі, від її голови. З боку передньої грані спостерігається значне збільшення (до  =124 см, або 1, 77 ) зони ущільнення у нижній частині (на відстані від голови палі більше 0, 8 м, що складає 2/5 її довжини), а у верхній частині – зміни незначні.
Шляхом узагальнення результатів пенетраційних випробувань для дослідного майданчика були отримані рівняння взаємозв'язку між фізико-механічними характеристиками грунту та питомим опором пенетрації:
 
де  ,  ,  ,   – модуль деформації, питоме зчеплення, кут внутрішнього тертя, питомий опір пенетрації грунту;  ,  ,  ,  - значення, які дорівнюють одиниці у прийнятому вимірі;   – вологість грунту.
Ці рівняння дозволяють визначати під час математичного моделювання характеристики грунту у будь-якій точці навколопальового простору.
Третій розділ містить основні теоретичні положення та результати математичного моделювання спільної роботи коротких пірамідальних паль з грунтом під дією вертикального та горизонтального навантаження.
Методика розрахунку паль грунтується на рішенні змішаної пружнопластичної задачі в умовах плоскої та просторової (осесиметричний випадок) деформації. Розрахунки проводились за програмою START, створеною д. т. н. Д. М. Шапіро. Грунт вважається суцільним ізотропним середовищем, яке моделюється згідно з теорією пластичної течії. Пружнопластична задача вирішується за допомогою методів скінчених елементів та початкових напруг. За умови критичної рівноваги приймаються умова Мора-Кулона (2) для плоскої задачі та Мізеса-Шлейхера-Боткіна (3) для просторової задачі:
 
де   – головні напруги у точці грунтового середовища;   – питоме зчеплення;   – кут внутрішнього тертя;  ,   – характеристики міцності грунту при просторовому напруженому стані;   – перший інваріант тензора напруг;   – другий інваріант девіатора напруг.
Розрахунок короткої пірамідальної палі від дії вертикального навантаження здійснюється на основі осесиметричної версії. Система «паля – грунт» замінюється системою трикутних скінчених елементів (рис. 3). При математичному моделюванні роботи коротких пірамідальних паль під дією горизонтального навантаження застосовується рішення пружнопластичної задачі в умовах плоскої деформації. Система «паля – грунт» замінюється системою прямокутних скінчених елементів (рис. 4).
У розрахунковій області (рис. 3,
Фото Капча