Диссертация название диссертации
-тарау. Сызықты-деформациялаты негіздегі қонструкциялардың есептеудің негізгі әдістері
жүктеу/скачать 2,72 Mb.
|
МД Өтелбай Мейрамбек МСтр 20-2-3
| 1-тарау. Сызықты-деформациялаты негіздегі қонструкциялардың есептеудің негізгі әдістері
1.1. Серпімді негіздің моделдері Топырақ(грунт) қасиеттерінің әртүрлілігі негіздің бір моделін жасауды қиындатады. Әртүрлі базалық модельдердің жасалу жолы туралы толық ақпарат /24, 25, 37, 47, 64, 84/ берілген. Іргетастың есептеу үлгілерін келесі топтарға бөлуге болады: 1. Жергілікті серпімді деформациялар теориясына негізделген схемалар (Винклер үлгісі). 2. Жалпы серпімді деформациялар теориясына негізделген схемалар (серпімді жартылай кеңістік моделі). 3. Серпімді іргетастың аралас және арнайы үлгілері. Негіздің жергілікті деформациясы мен оған түсетін қысым арасындағы тура пропорционалдылық гипотезасы топыраққа түсетін қысым мен топырақтың жергілікті серпімділік шөгуінің арасындағы қатынасты алған Винклердің /120/ еңбегі жарияланғаннан кейін практикалық қолданысқа ие болды. Мына өрнек түрінде беріледі: (1.1.1) p – жердегі қысым; w - жергілікті серпімді топырақтың шөгуі; k – пропорционалдық коэффиценті . Винклер іргетасында жатқан құрылымдарды есептеу әдістерін әзірлеуде үлкен еңбектер Б.Г.Коренев /36-45/, А.Н.Крылов /46/, Е.А.Палатников /67/, В.И.95/, Г.С.Шапиро /106/, О.Я. .Шехтер /108/, П.Пастернак /117/, Н.М.Вестергаард /118/ және т.б еңбектерде көрсетілген. Дегенмен, бұл модельдің бірқатар кемшіліктері бар: іргетастың өлшеміне байланысты k пропорционалдық коэффициентінің өзгермелілігі топырақтың жүктелген аумақтан тыс таралу қасиеттерін ескермейді. Винклер моделінің осы кемшіліктерін жоюға деген ұмтылыс негізді біртекті серпімді жартылай кеңістік ретінде сипаттайтын жаңа модельді құруға әкелді. Бұл модельді Г.Э.Проктор /82/ және К.Уикгардт /119/ дербес ұсынған. Оның серпімділік қасиеттері екі физикалық шамамен сипатталады: деформация модулі E0 және Пуассон қатынасы ν0, тәжірибе арқылы анықталады. Осы модельге сәйкес жүктемелер мен деформациялар арасындағы байланыс Boussinesq формуласы негізінде келесі түрде алынады: (1.1.2) ξ, η – бір шоғырланған күштің әсер ету координаталары x, y – орын ауыстыру анықталған нүктенің координаталары. Алғаш рет серпімді жартылай кеңістік моделі Н.М.Герсевановтың жұмысында қолданылды /20/. Серпімді жартылай кеңістіктегі құрылымдарды есептеу теориясы одан әрі Л.С.Гильман еңбектерінде дамыды /21/, Б.Н. Жемочкин және А..П. Синицина /32/, М.И. Горбунова - Посадова /26/, В.И. Кузнецова /45/, Г.Я. Попова /73-80/, В.А.Флорина /98/, А.И. Зейтлина /99-101/, И.Я. Штаерман /109/ және т.б. Серпімді жартылай кеңістік үлгісінің енгізілуімен серпімді іргетастағы құрылымдарды есептеу үшін шешілетін есептердің ауқымы айтарлықтай кеңейді. Топырақтағы кернеулерді іргетаспен жанасу жазықтығы бойынша ғана емес, сонымен қатар массив ішіндегі кернеулерді анықтау, көрші іргетастардың әсерін есепке алу және т.б. Дегенмен, бұл модельде де бірқатар болжамдар бар: бүкіл топырақ массасы серпімді кезеңде жұмыс істейді, топырақ қасиеті тереңдікте өзгермейді; деформациялар шектеулі тереңдікке дейін таралады. Нақты жағдайларда мұндай жоғары кернеулер іргетастың шетіндегі топырақтарда пайда болмайды, бұл модельді қолданатын шешімдерден келесідей /59, 102/. Серпімді жартылай кеңістік моделінің дамуы К.Маргерр /116/ ұсынған, О.Я.Шехтердің /107/, К.Е.Егоровтың /30, 31/, С.С.В.Серебрян- еңбектерінде қолданылған серпімді қабат моделі болды. nyi /87/ және т.б.Эластикалық қабат моделін пайдаланған кезде іргетастың шеттеріндегі реактивті қысымдардың концентрациясы төмендейтінін, соның нәтижесінде құрылымдардың деформациялары және соған байланысты есептік күштердің азаятынын атап өту керек. Бұл модельдің кемшілігі қысылатын қабаттың қалыңдығын және осыған байланысты беріктік сипаттамаларын дәл анықтау мүмкін еместігі болып табылады, өйткені қабаттың қалыңдығы көрсетілмеген, бірақ қажетті параметр қарқындылыққа байланысты функция болып табылады. жүктің, іргетастың пішіні және т.б. Серпімді негіздің басқа үлгілері де ұсынылды. М.М. еңбектерінде. Филоненко-Бородич /97/, П.Л.Пастернак /69, 70/, В.З.Власов және Н.Н ығысу кернеулерінің әсерін есепке алуға мүмкіндік береді. Негіз бетінің деформацияларына реактивті кедергіге қатысты өрнек келесі түрде болады: (1.1.3) где k1 – постель коэффициенті; k2 – беттің көлденең бағытта ығысуға кедергісін ескеретін коэффициент; – Лаплас операторы. /4, 88/ ішінен үлгі параметрлерін тағайындау бойынша ұсыныстарды таба аласыз. Екі төсек коэффициенті бар модельдің артықшылығы іргетастың жүктеме аймағынан тыс шөгуін анықтау мүмкіндігі және математикалық аппараттың қарапайымдылығы болып табылады. Модельдің негізгі кемшілігі - іргетастардың бұрыштарында шоғырланған реакциялардың пайда болуы. И.Е.Штаерман /115/, сондай-ақ Б.Н.Жемочкин мен А.П.Синицин /32/ серпімді сызықты деформацияланатын жартылай кеңістікте жатқан серіппелер жүйесін көрсететін серпімді іргетастың біріктірілген моделін ұсынды. Бұл модель үш параметрмен сипатталады: төсек коэффициенті және біртекті жартылай кеңістіктің деформациялануын сипаттайтын екі серпімділік коэффициенті. Оны қолдану Винклер гипотезасына және әдеттегі жарты кеңістік теориясына тән бірқатар формальды кемшіліктерді жояды. Г.К.Кляйн /35/ қуат заңы бойынша тереңдікте үздіксіз өзгеретін деформация модулі бар жартылай кеңістік моделін енгізді: (1.1.4) Б.Г.Коренев /40/ экспоненциалды заң бойынша тереңдікте өзгеретін деформация модулін қолдануды ұсынды. Л.Г.Петросян нақты топырақтардың қасиеттерінің кең ауқымын қамтитын когерентті серпімді іргетастың үлгісін жасады /59/. Сондай-ақ Г.К.Кляйнның қызықты моделін атап өткен жөн - И.И.Черкасовтың /14, 35, 104/, бұл іргетастың шөгуінің серпімді және пластикалық құрамдастарын бөлек есепке алуға мүмкіндік береді. Базаның жүктемесі мен отыруы арасындағы сызықтық емес тәуелділіктерді, сонымен қатар бұл қатынастардың уақыт бойынша өзгеруін зерттеу С.С.Вяловтың /16/, Ю.К.Зарецкийдің, Н.Н.Масловтың /62/, С.Р. Мешан /63/ және т.б. Сонымен қатар конструкциялардың негізіне пластикалық эффектілерді қолдануға байланысты бірқатар жұмыстарды атап өтеміз /26, 27, 85/ және т.б. Статикалық іргетас модельдер классы В.В.Болотин /7/, Б.П.Макаров /57/, Д.Н.Соболев /89, 90/ және т.б еңбектерде көрсетілген. Деформацияланатын базалық модельді таңдауға байланысты эксперименттік зерттеулердің де маңызы зор /59, 104/. Жоғарыда қарастырылған іргетастың есептеу үлгілерінің барлығында дерлік топырақ біртекті изотропты дене ретінде қарастырылады, оның физикалық қасиеттері барлық нүктелерде және барлық бағытта бірдей, алайда біздің елімізде және шетелде жүргізілген зерттеулер көрсеткендей, барлық топырақтар анизотропты қасиетке ие. Бұл олардың түзілу кезіндегі тартылыс күшінің бағытталған әрекетіне, топырақ шөгінділерінің текстуралық және құрылымдық ерекшеліктеріне байланысты. Осылайша, саз бен құмның аралас қабаттарынан тұратын массивтің қатпарлы құрылымы топырақты анизотропты етеді. Немесе, мысалы, мұздатылған судың көлденең линзалары немесе таулы органикалық қабаттардың қосындылары бар біртекті топырақ массасы, егер тұтастай алғанда анизотропты болады. Белгілі бір типті құрылымды – бағаналы құрылымды (орманды) немесе жасушалық (шұңқыр, құм) топырақтар анизотропты қасиетке ие. Топырақтың анизотропиясы мен гетерогенділігін ескере отырып, серпімді іргетастың есептеу үлгілері Л.А.Галиннің /18/, С.Г.Лехницкийдің /53/, Л.П.Портаевтың /81/, сонымен қатар шетел ғалымдарының еңбектерінде зерттелген. авторлары А.С.Буисман /112/, К.Вольф /121/ және Н.М.Вестергаард /118/. Базаның өзегі функциясын енгізу арқылы әртүрлі базалық модельдерді пайдалануға жалпы көзқарасты Б.Г.Коренев ұсынған. /40, 41/. Кейін бұл бағытты Г.Я.Попов дамытты /80/. жүктеу/скачать 2,72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|