Ю В Глазунов - Исследование динамических воздействий на сооружения городской застройки, расположенные вблизи трасс метро - страница 1

Страницы:
1 


Плотность раствора силиката, г/см3:
—в силикат калия; силикат натрия

1.Бронжаев М.Ф. Метод расчёта параметров химического закрепления грунтовых массивов, загрязнённых фосфорнокислыми промстоками: Дисс... канд. техн. наук: 05.23.02. - Днепропетровск, 1997. - 179 с.

2.Мишурова Т.В. Закрепление песчаных оснований, загрязнённых фосфорно­кислыми промстоками, в условиях действующего производства: Дисс... канд. техн. наук: 05.23.02. - Днепропетровск, 2001. - 171 с.

3.Ржаницын Б. А. Химическое закрепление грунтов в строительстве. - М.: Строй-издат, 1986. - 263 с.

4.Соколович В.Е. Химическое закрепление грунтов. - М.: Стройиздат, 1980. -

С.118.

Получено 16.02.2004

 

УДК 721.035

Ю.В.ГЛАЗУНОВ, канд. техн. наук

Украинская государственная академия железнодорожного транспорта, г.Харьков

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

НА СООРУЖЕНИЯ ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИ, РАСПОЛОЖЕННЫЕ

ВБЛИЗИ ТРАСС МЕТРО

Проведенные исследования более полно учитывают влияние динамических воз­действий трасс метро на расположенные вблизи сооружения с учетом глубины заложе­ния тоннеля, его жесткости, вида окружающего грунта, скорости движения поезда и динамического воздействия поезда на путь.

Уплотнение городской застройки, а также рост занимаемых горо­дами площадей сделали метрополитен одним из наиболее распростра­ненных видов городского транспорта. Как правило, вновь проклады­ваемые линии метрополитена проходят на небольшой (3-10 м) глуби­не, что позволяет удешевить строительство станций и тоннелей.

Однако, внедрение линий метрополитена мелкого заложения в городскую застройку привело к резкому возрастанию уровня вибраций в зданиях, прилегающих к трассе или расположенных над ней, и сде­лало весьма актуальным вопрос о назначении допустимого приближе­ния зданий к трассе. Для его решения необходимо, в первую очередь, определить уровень колебаний поверхности грунта вблизи трассы метро.

Выполненные ранее работы позволяли решать эту проблему лишь с некоторыми упрощениями: либо не учитывалось влияние свободной поверхности, т.е. рассматривался тоннель в неограниченной среде [1], либо для полуплоскости решалась плоская динамическая задача тео­рии упругости [2]. В работе [3] численно была построена функция Грина, выполнена свертка с реальной вибропрограммой, а в [4] опре­делялось волновое поле, вызываемое силами, приложенными внутри полуплоскости без отверстия.

Предлагаемый в настоящей работе метод позволяет более полно учесть все особенности рассматриваемого явления в зависимости от глубины заложения тоннеля, его жесткости, вида окружающего грун­та, скорости движения поезда и динамического воздействия поезда на путь.


В расчетной практике давление грунтовой засыпки на подпорные стены определяют обычно по теории Кулона [1]. При этом в случае, когда засыпка ограничена горизонтальными плоскостями, нормальные давления oyx грунта на вертикальную стенку распределены линейно по закону треугольника (рис.1).

Решение поставленной задачи рассматривается в следующем по­рядке. Вначале изучается движение пульсирующей нагрузки вдоль тоннеля кругового очертания, проложенного в грунте. Далее в сплош­ной среде, расположенной за линией, обозначающей границу свобод­ной поверхности, прикладывается источник возмущения, симметрич­ный заданному, в зависимости от направления действия возмущения.

На линии границы касательные напряжения не учитываются, а нормальные - удваиваются. Решение задачи строится на воздействии движущейся нормальной нагрузки, полученной на этапе действия си­лы на упругое полупространство без полости.

Выражение для смещения неограниченной сплошной среды [3] строится из суммы решений уравнений Гельмгольца относительно потенциалов ф и Ч, что приведено в [2]:

F = grad ф + grad (ЭЧУЭ£) +      + k grad ¥2X013. (1)

Откуда к2 = [(ас - со)] / с]2, ас = e, где к - расстояние от элемен­тарной площадки до центра тяжести сечения; e - деформации волокна, лежащего на границе между областями линейной и нелинейной ползу­чести; R - радиус инерции приведенной площади сечения; а - коэф­фициент продольного изгиба при центральном сжатии, определяемый по таблице справочника; с - приведенная гибкость; с - величина уп­ругой зоны сечения; 54, 52, - заданные функции поперечного распре­деления перемещений; ф, Ч - соответственно, скалярный и векторный потенциалы смещений продольных и поперечных волн в упругой сре­де.

Смещения и напряжения в сплошной среде на линии границы (рис. 2) определяются по формулам

Ux = Ur cos0 - Ue sin0; (2) Oy = or sin2e + oe cos2e + 2тгЄ sine cose, (3)

что составляет

- для горизонтальной нагрузки

Ux,m / 2RN = Л1шф1(а) - ЄтАтф^Р) + Р5Є1тф2(Р);

- для вертикальной нагрузки

Ux,m / 2RN = {- ЛаЩау) + (є,^ - PSC^) РЩРу)} cose sine, где N - продольная сила в ослабленном сечении; 8 - толщина засыпки грунта; Р - угол, характеризующий положение нейтральной оси сече­ния; e - центральный угол, характеризующий границу между упруги­ми и пластическими зонами сечения; у - функция перемещения узло­вой линии; т - касательное напряжение; оу - нормальная нагрузка, симметричная относительно оси У; А1т - оператор, позволяющий поизвестным углам, а также линейным перемещениям определить внут­ренние силы, действующие на элемент; В - давление потока воздуха в горизонтальной плоскости.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

\

 

 

м

777/

І777777777777

///777////7/7/Ші

^77777777777777

h

 

 

 

 

<V

 

х2

 

J

Рис.2

Задача о колебаниях полупространства под действием движущей­ся нормальной нагрузки вида

o = - PN cos(P^) (4) решается с использованием формул смещения в виде (3).

Следующий этап решения состоит в построении волнового поля, отраженного от тоннеля при действии вторичного волнового поля.

В соответствии с общей методикой [1], волновое поле вокруг тоннеля является суммой падающего и отраженного волновых полей, выраженных через потенциалы ф, Ч1 и Ч2. Неизвестные коэффициен­ты Mp, Np, Qp определяются из граничных условий на контуре тонне­ля.

Граничные условия выражают отсутствие смещений на контуре тоннеля. В общем случае следовало бы рассмотреть колебания тоннеля и приравнять его смещения смещениям упругой среды. Принимая во внимание большую разницу в жесткости упругой среды и конструк­ции, колебаниями тоннеля в результате упругих деформаций контура пренебрегаем и приравниваем смещения на контуре нулю (множители R2, iR3, Є учтены, у = 1):

Лт - ЄтРЧЛ ± P84/2„1,e = 0 ; фт - Єл/Р^Є ± р28^2т = 0 ; етфт - Є2тЧ + p284V = 0, где 4im,e=54i / 5e, О = k^R,  P=k2mR,  em =0mR,  82 =L22 /(L22 - Є2т).

Определение смещений на границе полупространства, вызванных отраженными потенциалами, как и весь дальнейший расчет, приводят­ся в том же порядке, как и на втором и третьем этапах настоящей рабо­ты.

Следуя [5] и принимая коэффициент Пуассона u постоянным, для вязко-упругих параметров, входящих в расчет, можно записать:

C21 = k2ei2tp, k2 = ©2y2D / (ю2 + o2dv2d), ф = arctg aDvD/co. = СУ if ; if = 2(1 - u) / (1 - 2u).

Скорость VD и затухание aD продольных волн вычисляются на основании экспериментов по регистрации колебаний при взрывах в скважинах:

Vd = Ld / At, Od = 1/Ld 1п(Л1/Л2), где LD, At - соответственно расстояние и время прохождения волны между регистрирующими скважинами;  А1, А2 - амплитуды началь­ных смещений дна скважин.

Предложенный метод решения задачи о колебаниях поверхности грунта позволяет учесть крутильные колебания тоннеля при действии на него движущейся пульсирующей моментной нагрузки. Такое воз­действие возникает естественным путем в случае неравенства динами­ческих нагрузок, передаваемых на каждый из рельсов.

Схема решения задачи аналогична изложенной выше, однако возмущение только крутящей нагрузкой вносит упрощение в форму­лы. Ниже приводятся эти упрощения:

1. Потенциалы Ч1 и ф=0, а потенциал Ч2 не зависит от угла и мо­жет быть выражен формулой

¥

Ч2 =       Е CmH20(Py)ei0?,

m=-¥

где у = r/R. Смещения Ur = U = 0, а Ue = -PRd^ / Эу . Момент от нагрузки определяется по формуле:

Мрк = М0 N Am,

где Am = (nm)-1 sin(nmd / L); MTk = 2npC22PR-1[2Py-14,2+(P2- e2) ].

2. Соотношение для определения неизвестного коэффициента Cm является следствием решения уравнения крутильных колебаний под действием крутящих моментов нагрузки и касательных напряжений, приложенных со стороны упругой среды:

Cm = AmM0(RcptUo)-1 / mm ; m1 = P2H21(P)(t1 + 2n) - nP(P2 - e2) H20(P). Здесь n = nipR2(Rcpt(jO)- , где цгр - модуль сдвига грунта; ц0 - модуль сдвига бетона.

3.         Нормальные напряжения на линии 2 = 0 поверхности с учетомприложения компенсирующей крутильной нагрузки определяются формулой

о = 2PpС22Сm[(р2 - е2)Щфу) - 2PY-1HMPy)]sin2e. По материалам расчета составляется виброкарта трассы, указы­вающая уровень колебаний грунта на различных расстояниях от линии метро. Такой документ является частью инженерно-геологического обоснования стройплощадки.

1.Снитко Н.К. Статическое и динамическое давление грунтов и расчет подпорных стенок. - Л.: Стройиздат, 1998. - 305 с.

2.Соколовский В.В. Статика сыпучей среды. - М.: Стройиздат, 1997. - 221 с.

3.Тарасов Б.Л. Экспериментальные исследования активного давления грунта на подпорную стенку // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1999. - № 7. -С.10-12.

4.Игнатов В.И. О распределении давлений засыпки на подпорную стенку // Осно­вания, фундаменты и механика грунтов. - 2001. - № 11 . - С. 15-16.

5.Варгин М.Н. Действие сплошной нагрузки на подпорную стену // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 2000. - № 9. - С. 18-21.

Получено 21.01.2004

 

УДК 666.982.2.033

А.Г.ВАНДОЛОВСКИЙ, д-р техн. наук, А.В.РАЧКОВСКИЙ, Е.П.СУССКИЙ, А.Б.ГАСАНОВ, кандидаты техн. наук

Харьковский государственный технический университет строительства и архитектуры

НЕМЕДЛЕННАЯ РАСПАЛУБКА БЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изучены параметры электрообработки свежеотформованных бетонных изделий с развитым рельефом поверхности с целью снижения адгезии бетона к форме до величин, допускающих немедленную распалубку. Раскрывается механизм снижения адгезии за счет разделительной прослойки газа, образующегося в процессе электролиза.

В технологии бетона и железобетона проблема распалубки приоб­ретает особую остроту в связи с внедрением интенсивных технологий формования изделий.

Актуальность немедленной распалубки в технологии бетона под­тверждается многими исследователями [1, 2]. Преимущества немедлен­ной распалубки очевидны, она позволяет снизить технологические рас­ходы благодаря сокращению парка форм и отказаться от дорогостоя­щих смазок и оборудования для их нанесения. Некоторые исследовате­ли отмечают возможность повышения таких важных показателей как прочность и морозостойкость.

В производстве бетонных изделий из подвижных смесей немед­ленная распалубка либо затруднена, либо вообще невозможна. Глав-

Страницы:
1 


Похожие статьи

Ю В Глазунов - Особенности работы сталежелезобетонных конструкций под нагрузкой

Ю В Глазунов - Технико-экономические исследования и область применения сталежелезобетонных конструкций

Ю В Глазунов - Исследование динамических воздействий на сооружения городской застройки, расположенные вблизи трасс метро

Ю В Глазунов - Конструктивная эффективность внешнего армирования

Ю В Глазунов - Конструктивные и технологические особенности сталебетона