Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Расчетные модели и методы расчета
В качестве расчетной модели основания, взаимодействующего с высотным сооружением, примем модель Власова-Леонтьева. При исследовании устойчивости условия равновесия формулируются для «возмущенного» состояния [7]. Для этого в качестве неизвестных в модели Власова-Леонтьева выступают приращения перемещений , которые возникают при приращении внешней нагрузки . Получаемые при этом соотношения в приращениях называются инкрементальной теорией которая находит применения для решения нелинейных задач и задач устойчивости [8]. Приложение вариационного метода В.З. Власова и теории упругого основания позволяет получить модель плиты на упругом двухслойном основании [5]: (1) Естественным условием для свободных краев плиты является равенство нулю приращения изгибающего момента . Учет неразрывности функции на свободных краях плиты позволяет записать еще два условия: (2) где - приращения обобщенных поперечных сил, - приращение опорной реакции сооружения на шаге нагружения.
Рис. 6. Рис. 7. Рассмотрим ряд модельных численных примеров, иллюстрирующих результаты приложения бифуркационного подхода к исследованию устойчивости высотного сооружения. Примером простейшего инженерного сооружения такого типа может служить регенераторное сооружение стекловаренной печи (Рис.8), которое является сооружением с высоко расположенным центром тяжести, чувствительно к условиям даже незначительной внецентренности характера загружения.
Рис. 8. Рис. 9. На рис. 8. показан поперечный разрез ванны расплава и регенераторов для одного из вариантов стекловаренной печи. Регенератор - это сооружение с несущими продольными и поперечными стенами имеет небольшую ширину (4,3 м) при значительной высоте (14,8 м). На рис. 9 показан разрез одного из конструктивных вариантов регенератора. Рис. 10. Анализ нагрузок от конструкций регенератора, действующих на грунтовое основание, показывает, что основная нагрузка возникает от продольных стен и насадки. На основание фундаментной плиты передается так же и вес самой фундаментной плиты. Весовая структура нагрузок показана на рис. 10.
Рис.11 Рис. 12
Проблема деформаций крена фундаментных плит регенераторов с учетом неоднородности деформационных свойств грунта основания и эксцентриситета приложения нагрузок является сложной задачей в области строительной механики. Для ее решения необходимо построение математической модели системы «высотное сооружение - фундаментная плита – слой основания». При построении такой расчетной схемы будем полагать, что надземную часть регенератора можно рассматривать как абсолютно жесткое тело. Она представляет собой самонесущую конструкцию, выложенную из кирпича и стянутую металлическими обоймами (Рис. 11 - 12). Обрамленный в металлическую обойму «влет» регенератора свободно входит в пространство ванны печи (Рис. 13). Принципиальная схема развития крена регенераторов по результатам натурных обследований имеет две степени свободы: вертикальное перемещение и угол поворота. Таким образом, расчетную модель для оценки общей устойчивости регенератора можно представить как абсолютно жесткое тело свободно стоящее на деформируемой фундаментной плите, взаимодействующей с физически нелинейным слоем основания с учетом наведенной неоднородности его деформационных свойств, зависящей от температурного техногенного воздействия (Рис. 13).
а) б) Рис. 13 При передаче давления сооружения на основание через фундаментную плиту с жесткостью , для сооружения с двумя опорами, симметрично расположенными относительно оси симметрии (рис.14), условия равновесия связывают приращения опорных реакций левой (DRлn) и правой (DRпn) опор с приращением внешней нагрузки (DР) на n-ом шаге нагружения следующими соотношениями:
Рис. 14
(3) Здесь индексы «л» и «п» означают принадлежность величины к левому и правому углам опорной плиты, а – приращения осадок под правой и левой опорами на i-том шаге нагружения. Объединяя систему уравнений (1) с условиями равновесия возмущенного состояния сооружения (3), получаем линеаризованную систему уравнений эволюционного типа в приращениях.
Критерий общей устойчивости При ΔР = 0 система уравнений (1)-(3), переходит в однородную систему обыкновенных дифференциальных уравнений в приращениях, применение к которой методов дискретизации (например, метода конечных разностей) приводит к обобщенной алгебраической задаче на собственные значения: (4) Минимальное собственное значение задачи (4) есть критическое давление фундамента высотного сооружения на двухслойное основание модели Власова-Леонтьева, отвечающее бифуркационному критерию устойчивости. Рассмотрим результаты расчета простейшей задачи устойчивости сооружения высотой Н = 10 метров и шириной базы 3 метра (Рис. 13) при передаче давления на однослойное основание (Ео = Е1, ). На рис. 15 показаны графики увеличения приращений осадок под левой (DWл) и правой (DWп) опорами. Жесткостные свойства основания характеризуются параметрами: Ео = 104 кПа, Ео = 5*103 кПа,n0 = 0,25, толщина слоя 2,7 метра. Рис. 15 Рис.16. На рис. 16 показан график возрастания эксцентриситета вертикальной нагрузки от собственного веса сооружения при приближении его значения к критическому.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-12-15; просмотров: 50; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.142.97.219 (0.006 с.) |