m |
m |
|
m |
|
b22 А22i hi, |
b23 А23i hi, |
b33 А33i hi. |
(2.75) |
|
i 1 |
i 1 |
|
i 1 |
|
При этом справедливы равенства |
i, |
j 1,3 . |
|
|
cij cji , |
bij bji |
(2.76) |
||
В том случае, если армирование k-го слоя выполнено с использованием геосетки, то в формулы (2.75) необходимо внести изменения:
k 1 |
m |
|
k 1 |
|
|
|
m |
b11 А11i hi А11k hk А11i hi; |
b12 А12i hi А12k hk А12i hi ; |
||||||
i 1 |
i k 1 |
|
i 1 |
|
|
|
i k 1 |
k 1 |
m |
|
k 1 |
|
|
|
m |
b13 А13i hi А13k hk |
А13i hi ; |
b22 |
|
А22i hi |
А22k hk |
А22i hi ; (2.77) |
|
i 1 |
i k 1 |
|
i 1 |
И |
i k 1 |
||
|
|
|
|
||||
k 1 |
m |
|
k 1 |
|
|
|
m |
b23 А23i hi А23k hk А23i hi; |
|
Д |
А33i hi . |
||||
b33 А33i hi |
А33k hk |
||||||
i 1 |
i k 1 |
|
i 1 |
|
|
|
i k 1 |
|
|
А |
|
|
|
|
|
Уравнение (2.69) является неоднородным дифференциальным |
|||||||
уравнением четвёртого порядка. |
ля его решения используем метод |
||||||
|
б |
|
|
|
|
|
|
начальных параметров А.Н. Крылова. В частном случае, когда края плиты жёстко защемлены (рис. 2.28), краевые условия принимают вид
|
|
плиты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w 0 0, w 0 0, |
|
|
(2.78) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
w L 0, w L 0. |
|
|
|
|||
Рис. 2.28. Расчётная схема |
|
Максимальный |
прогиб |
опре- |
||||||
деляется по выражению |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
q |
|
|
|
|
|
wmax |
|
M x 0 F3 L/2 Qx 0 |
F4 |
L /2 |
|
1 F1 d /2 |
/ D , |
(2.79) |
||
k4 |
||||||||||
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
||
где Мx(0) и Qx(0) – начальные параметры; F1, F2, F3, F4 – функции Крылова.
2.5. Оценка несущей способности армированного ледового покрова
Как установлено ранее (см. п. 2.4), при выполнении теоретических исследований ледовый покров можно представить в виде бесконечной плиты, лежащей на упругом основании. В настоящей работе для исследования напряжённо-деформированного состояния ледового
78
покрова использовался вычислительный метод, представленный в работе [94]. Данный метод (модель Матвеева – Немировского) позволяет определять напряжённо-деформированное состояние многослойной плиты, лежащей на упругом основании (рис. 2.29), с учётом включения в состав плиты отдельных слоёв, имеющих композитную структуру, близкую по своим свойствам слоям льда, армированным геосинтетическими материалами.
Для случая цилиндриче- |
|
ского изгиба расчётная схема |
И |
плиты фактически заменяется |
Рис. 2.29. Расчётная схема плиты |
|
расчётной схемой бесконечной полосы на упругом основании. Чтобы заменить бесконечную полосу полосой конечной длины, нужно подобрать её размеры, которые примерно должны быть равными размерам чаши прогибов бесконечной полосы.
В ходе теоретических исследований была установлена связь
максимального прогиба с длиной полосы конечных размеров (рис. |
|||||
|
|
|
|
|
Д |
2.30), жёстко защемлённой по концам. |
|||||
|
0,06 |
|
|
А |
|
|
0,05 |
|
|
||
|
|
б |
|
||
|
0,04 |
|
|
||
,мм |
и |
|
|
||
|
|
|
|||
Прогиб |
0,03 |
|
|
||
|
|
|
|||
0,02 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,01С |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
Длина, м
Рис. 2.30. Изменение максимального прогиба в зависимости от длины полосы
Эта зависимость позволила установить, что размеры чаши прогибов (для льда) лежат в пределах участка длиной до пяти метров. Поэтому для дальнейших расчётов была принята длина полосы L, равная пяти метрам [96].
79
Приняты следующие расчётные характеристики льда:
–модуль упругости Е0 = 100 МПа;
–коэффициент Пуассона 0 = 0,35;
–коэффициент постели С = 9,81 кПа/м [97];
–интенсивность нагрузки q = 0,25 МПа;
–общая толщина плитыh = 0,5 м;
–толщина нижнего слоя плитыh3 = 0,2 м;
–толщина армирующего материала h2, м, принимается в зависимости от вида материала (табл. 2.5);
–координата Z0 = 0;
–ширина грузовой площадки d = 1 м.
Таблица 2.5. Принятые характеристики геосинтетических материалов |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
||
Характеристика |
|
|
|
|
Материал |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
СТ-100 |
Поли-40 |
Поли-30 |
Поли-20 |
||
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
3 |
4 |
5 |
Длина / ширина ячейки, мм |
|
50 / 50 |
|
33 / 33 |
39 / 39 |
39 / 39 |
||||||
Ширина продольной / поперечной поло- |
8,0 / 5,0 |
2,2 / 2,5 |
2,3 / 2,8 |
2,2 / 2,4 |
||||||||
сы, мм |
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Толщина, мм: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– продольной / поперечной полосы |
|
1,0 / 1,0 |
2,2 / 1,4 |
2,2 / 1,3 |
1,1 / 0,8 |
|||||||
– стыка |
|
|
б |
Д1,0 |
|
5,8 |
5 |
4,1 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Разрывная нагрузка, кН/м по продольным |
|
|
|
|
|
|
||||||
/ поперечным нитям |
|
|
|
|
|
100 / 95 |
40 / 40 |
30 / 30 |
20 / 20 |
|||
Площадь поперечного сечен я продоль- |
8,0 / 5,0 |
4,84 / 3,5 |
4,84 / |
2,42 / |
||||||||
ной / поперечной полосы F / F , мм2 |
3,12 |
1,92 |
||||||||||
Интенсивность армирован я в продоль- |
|
|
|
|
|
|
||||||
ном направлении |
Fa |
|
|
|
|
0,160 |
|
|
0,067 |
0,056 |
0,056 |
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
da |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Интенсивность армирования в попереч- |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
F |
|
|
|
|
0,10 |
|
|
0,07 |
0,06 |
0,06 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ном направленииС |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Общая площадь сечений армирующих |
|
|
|
|
|
|
||||||
полос, приходящихся на 1 п.м продольно- |
160,0 |
|
|
146,7 |
124,1 |
62,0 |
||||||
го сечения слоя, мм2/м |
F* |
F |
103 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
Характеристика, МПа, |
A11 |
E |
|
2500,0 |
|
|
318,2 |
238,63 |
236,4 |
|||
Характеристика, МПа, |
A22 |
E |
|
2125,0 |
|
|
500,0 |
403,8 |
375,0 |
|||
80
Окончание табл. 2.5
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|||
Общая площадь сечений армирующих |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
полос, приходящихся на 1 п.м поперечно- |
100,0 |
|
|
106,0 |
|
80,0 |
|
49,2 |
||||||||||||||||
го сечения слоя, мм2/м F* |
F |
|
103 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Модуль упругости в продольном направ- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
лении, МПа, E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15625,0 |
4772,7 |
|
4230,3 |
|
4190,1 |
|||||||||
0,02 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Модуль упругости в поперечном направ- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
лении, МПа, E |
|
|
|
|
|
|
21250,0 |
6600,0 |
|
6562,5 |
|
6093,8 |
||||||||||||
0,02 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Напряжение в продольном направлении, |
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
N |
|
|
|
|
312,5 |
|
|
84,6 |
|
83,8 |
||||||||||||
МПа, |
|
|
|
|
|
|
|
95,4 |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
F* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Напряжение в поперечном направлении, |
Д |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
МПа, |
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
425,0 |
|
|
132,0 |
|
131,2 |
|
121,8 |
|||
F* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Используя вышеописанную модель Матвеева – Немировского, |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
мы получили следующие результаты: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
плиту |
A11 A22 |
|
113,96МПа; |
A12 A21 |
39,89 |
||||||||||
|
– упругие постоянные: |
|
||||||||||||||||||||||
МПа; |
A33 37,03 МПа; A13 |
A31 |
0; A23 |
A32 |
0. |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
С |
|
|
Wmax = 0,055 м. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Максимальный прог |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
Для сравнен я выполнен расчёт по модели Д.Ф. Панфилова, |
|||||||||||||||||||||||
представляющей собой |
|
|
, лежащую на упругом основании, на |
|||||||||||||||||||||
которой расположен равномерно распределённый груз по площади прямоугольника со сторонами 2а и 2b. В расчёте были использованы те же исходные данные.
В результате расчёта получено, что максимальный прогиб Wmax = 0,060 м. По полученным результатам построены графики прогибов плиты под нагрузкой (рис. 2.31).
Сравнение результатов расчёта прогиба двумя методами (для неармированного льда) даёт расхождение не более чем на 9 %.
Для расчёта ледового покрова, армированного геосинтетическими материалами, воспользуемся методом Матвеева – Немировского, т.к., в отличие от метода Д.Ф. Панфилова, он позволил учесть наличие во льду геосинтетических материалов.
81
|
0.01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
Длина, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0.5 |
1 |
1.5 |
2 |
2.5 |
3 |
3.5 |
4 |
4.5 |
5 |
|
-0.01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, м |
-0.02 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Прогиб |
-0.03 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-0.04 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-0.05 |
|
|
|
|
|
|
w (Матвеев-Немировский) |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
-0.06 |
|
|
|
|
|
|
w (Панфилов) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-0.07 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 2.31. Сравнение прогибов, полученных двумя методами |
|
||||||||||
Для |
расчёта |
ледового |
покрова, |
армированного |
геосинтетиче- |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
скими материалами, необходимы дополнительные исходные данные: |
|||||||||||
– толщина слоя геосинтетического материала h2 = 0,003 м; |
|||||||||||
– общая толщина льда (с учётомДвведения в него геосинтетиче- |
|||||||||||
ского материала) h = 0,503 м. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Характеристики используемых в расчёте геосинтетических ма- |
|||||||||||
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
||
териалов приведены в та л. 2.5. |
|
|
|
|
|
|
|||||
Для армированных слоёвбвычислены упругие постоянные, а для |
|||||||||||
всей плиты определены |
зг бающий момент, поперечная сила и мак- |
||||||||||
симальный прогиб вицентре грузовой площадки. |
|
|
|
||||||||
Сравнивая прогибы неармированной ледяной плиты с прогиба- |
|||||||||||
ми плиты, армированной различными видами геосинтетических мате- |
|||||||||||
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
риалов, получаем значения, приведённые в табл. 2.6. |
|
|
|
||||||||
Таблица 2.6. Результаты расчёта |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Модуль упругости, МПа |
Прогиб, |
Уменьшение прогиба |
|
Материал |
в продольном |
в поперечном |
(по сравнению со |
|
|
направлении,E |
направлении,E |
м |
льдом без усиления), % |
|
|
|||
|
|
|
|
|
СТ-100 |
15625 |
21250 |
0,0260 |
56,7 |
Поли-40 |
4772,7 |
6600 |
0,0492 |
18,0 |
Поли-30 |
4230,4 |
6562,5 |
0,0495 |
17,5 |
Поли-20 |
4190,1 |
6093,8 |
0,0501 |
16,4 |
82
При введении геосинтетических материалов в ледяную плиту происходит уменьшение максимального прогиба конструкции. Величина снижения максимального прогиба зависит от характеристик используемого материала: наибольшее снижение получено для геосетки марки СТ-100, имеющей максимальную прочность и минимальную деформативность, а минимальные для георешётки марки Поли-20.
Достоверность результатов расчётов по предлагаемым математическим моделям подтверждается удовлетворительным совпадением экспериментальных и теоретических данных. Различия величины уменьшения прогиба, полученного теоретически, и при опытнопроизводственной проверке составляет от 5 до 20 %.
Для оценки прочности конструкции ледовой переправы, армированной геосинтетическими материалами, определим напряжения в разных слоях ледяной плиты по формуле
|
|
|
|
|
|
|
xi |
A11i |
c11i |
z w'' . |
|
|
|
|
|
(2.80) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
||
Здесь w'' – кривизна, определяемая по формуле |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
'' |
|
L |
1 |
|
|
|
|
|
L |
|
|
L |
|
|
L |
|
|
|
w |
|
w |
|
|
M |
x |
0 F |
|
Q |
0 FИq F |
|
|
x |
|
,(2.81) |
||||
|
|
2 |
D |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где x1 – расстояние от начала координат до начала приложения нагрузки, м. |
|||||||||||||||||||
Для построения эпюры напряжений в армированной плите находим |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
напряжениянаверхней |
н жнейАграницекаждогослоя (рис.2.32). |
||||||||||||||||||
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Рис. 2.32. Характерная эпюра нормальных напряжений в армированной ледяной плите
83
Напряжения x3 и x4 возникают в точках 3 и 4 в условном однородном композитном армированном слое, характеристики которого определены в параграфе 2.5. Для определения напряжения в армирующем геосинтетическом материале используем условие равенства относительных деформаций ср в композитном слое и относительных деформаций в армирующих волокнах арм:
арм |
|
|
арм |
|
|
|
|
, |
(2.82) |
||
|
|
||||
|
|
Eарм |
|
||
где Еарм – модуль упругости армирующего материала, МПа; арм – деформация в армирующем слое, м.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cp |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
арм |
|
|
|
|
арм |
, |
И |
|
|
|
(2.83) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Aарм |
|
|
|
|
|
||||||||
где cp |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Aарм |
|
||
|
– среднее напряжение в армирующем слое, МПа; |
– упругая ха- |
||||||||||||||||||||||||||||
арм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|||
рактеристика композитного армированного слоя, МПа (2.66). |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
Обозначим в формуле (2.80) |
ci |
|
z . |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
B Ai |
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.84) |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Запишем выражение для кривизныДв виде |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
w'' K |
1 |
q K |
2 |
, |
|
|
|
|
|
|
(2.85) |
||||||||||||||||
К1 и К2 |
определяются как |
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
L |
|
|||||||||
|
|
С |
KбM |
0 F |
|
|
|
|
Q 0 F |
|
|
; |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
D |
|
|
|
x |
|
|
|
1 |
|
2 |
|
x |
2 |
2 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
и1 |
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.86) |
||||||||||
|
|
|
K |
|
|
|
|
F |
|
|
|
x |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
D |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Нагрузка q равна |
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
q |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.87) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
A0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где P – вес, приходящийся на одно колесо, кН;А0 – площадь отпечатка колеса, м2.
Из условия прочности получаем выражение для определения несущей способности ледового покрова
P |
A0 |
R K2 , |
(2.88) |
|
K2 |
||||
|
|
|
где R – предел прочности льда на растяжение при изгибе, МПа.
84
Для приближённых расчётов, например, на уровне техникоэкономического сравнения вариантов конструкций ледовых переправ, нами предлагается метод расчёта несущей способности по упрощённой математической модели.
Выбор упрощённой математической модели осуществлён на базе анализа существующих формул для определения несущей способности ледового покрова – см. формулы (2.35) – (2.54). Сравнение методов (предлагаемых формул) выполнено для льда толщиной 0,2 м при температуре воздуха 0 °С и минус 20 °С. Результаты вычислений приведены в табл. 2.7.
В результате анализа можно сделать вывод, что с наибольшей надёжностью можно пользоваться формулой, предложенной в ОДН
218.010 – 98 [2]. Являясь достаточно простой, она позволяет получать численные значения несущей способностиИледового покрова, наиболее близкие к значениям, получаемым по точным моделям и результатам испытаний, а также даёт некоторый запас по несущей способности льда.
Определять несущую способность ледового покрова с учётом наличия в нём армирующего геосинтетического материала предлага-
ется по выбранной формуле посредством введения коэффициента ар- |
|
|
Д |
мирования (Карм), численные значения которого определены теорети- |
|
чески и проверены экспериментально. |
|
и |
2 |
Таким образом, несущуюАспособность ледового покрова реко- |
|
мендовано вычислять в зав с мости от вида геосинтетического мате- |
|||||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
риала и его места расположенбя в армируемом материале (рис. 2.33, |
|||||||||||||
табл. 2.8) по следующей формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
h |
0,5h |
мут |
К |
2 |
|
К |
|
К |
|
К |
|
, |
(2.89) |
P пр |
|
|
|
3 |
4 |
арм |
|||||||
|
11nи |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где hпр и hмут – толщина прозрачного и мутного льда, см; nи – коэффициент, учитывающий интенсивность движения; К2 – коэффициент изменения общей струк-
туры |
льда |
при намораживании; |
|
|
|
|
|
К3 – |
коэффициент запаса прочно- |
h |
|
|
|||
1/3 |
|
|
|||||
сти при оттепелях; К4 – коэффици- |
|
|
|||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
||||
ент |
неравномерности структурыh |
|
|
Промежуточная зона |
|
||
льда; Карм – коэффициент, учиты- |
|
|
|
||||
|
|
|
|
||||
вающий наличие армирующей |
|
|
|
|
|||
1/3h |
Зона нижнего армирования |
|
|||||
прослойки |
из геосинтетического |
|
|||||
материала. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 2.33. Схема местоположения армирую- |
|
||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
щего материала: h – толщина льда |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
85
Таблица 2.7. Результаты сравнения формул для определения несущей способности льда
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Допустимая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
несущая способ- |
|
|
|
Учитываемый параметр |
|
||||
Автор формулы |
|
|
|
Формула |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ность, т |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t = –20 С |
t = 0 С |
|
|
вид |
наличие |
солё- |
температу- |
прочность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
трещин |
ность |
равоздуха |
льда |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нагрузки |
||||||||
М.М. Корунов |
|
|
|
P |
|
h2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,0 |
4,0 |
|
|
– |
– |
– |
– |
– |
|||
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
М.М. Казанский и |
|
P |
B |
|
h |
2 |
KS |
|
|
|
|
|
|
|
|
4,80 |
4,0 |
|
|
+ |
+ |
+ |
+ |
– |
||||||||
Р.А. Шульман |
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
А.В. Гастaев |
P |
|
|
|
h2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,40 |
3,67 |
|
|
+ |
– |
– |
– |
+ |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
0,42 1,47lg |
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
P |
|
|
m h2 |
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
С.А. Бернштейн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,35 |
3,6 |
|
|
+ |
– |
– |
– |
+ |
|||||||
31 m C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
А.Р. Шульман |
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
3,60 |
2,97 |
|
|
+ |
– |
– |
– |
+ |
|||||||||||||
P 0,375 h2 7,8rE1/4h5/4 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
Д.Ф. Панфилов |
P 0,375h2 1 4,1 |
|
|
|
|
3,40 |
2,8 |
|
|
+ |
– |
– |
– |
+ |
||||||||||||||||||
И.С. Песчанский |
P |
|
|
|
h5/4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,95 |
3,4 |
|
|
+ |
– |
– |
– |
+ |
||||||||
31(0,76r h5/4 ) |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
h |
0,5h |
|
|
К |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+/– |
|
|
|||||||
ОДН 218.010 – 98 |
P |
пр |
|
|
|
|
мут |
|
|
|
К |
3 |
К |
4 |
|
|
3,3 |
2,3 |
|
|
+ |
+ |
+ |
+ |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
11nи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
косв. |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
86
Таблица 2.8. Значение коэффициента армирования Карм
Прочность геосетки |
Относительная деформация при раз- |
Карм при |
|
верхнем/нижнем |
|||
(георешётки), кН/м |
рыве, %, не более |
армировании |
|
|
|
||
20 |
3 |
1,10/1,15 |
|
8 |
1,05/1,10 |
||
|
|||
60 |
3 |
1,20/1,30 |
|
8 |
1,15/1,20 |
||
|
|||
100 |
3 |
1,30/1,50 |
|
8 |
1,25/1,40 |
||
|
Примечание. Промежуточные значения коэффициентов армирования по прочности, деформативности и местоположению ГМ определяются методом интерполяции.
При «верхнем» армировании ГМ материал располагается в зоне не глубже 1/3 от общей толщины ледяной плиты, но не ближе 5 см от дневной поверхности льда. При «нижнем» ГМ материал располагает-
ся в зоне не выше 1/3 от общей толщины ледяной плиты, но не ближе |
||||||||||
5 см от нижней поверхности льда. |
|
И |
|
|||||||
|
Значения остальных коэффициентов в формуле (2.89) заимство- |
|||||||||
ваны из ОДН 218.010 – 98 [2] и приведены в табл. 2.9 и 2.10. |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
Таблица 2.9. |
|
|
неравномерности структуры льда |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Структура льда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кри- |
|
кристально |
Очень слабый |
Очень сла- |
|
|
|
|
|
стально |
Слабый |
|
кристально про- |
бый кри- |
||
Состояние ле- |
|
прозрачный лёд с |
||||||||
|
прозрач- |
верт кальными |
зрачный лёд с по- |
стально- |
||||||
дового покрова |
|
ный лёд |
трубочками не- |
лыми вертикаль- |
прозрачный |
|||||
|
|
|
|
|
Коэффициент |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
без |
больших размеров |
ными трубочками |
лёд, зернис- |
||
|
|
|
|
включе- |
(по длине и диа- |
значительного |
то-шуговой |
|||
|
|
|
|
Сний |
|
метру) |
|
диаметра |
лёд |
|
Ровный, |
без |
|
|
1,00 |
|
0,85 |
|
0,70 |
0,50 |
|
трещин |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Имеются |
сухие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
несквозные тре- |
|
|
0,85 |
|
0,75 |
|
0,60 |
0,45 |
||
щины до 3 см |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Имеются |
мок- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рые |
сквозные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
трещины |
до 5 |
|
|
0,50 |
|
0,45 |
|
0,35 |
0,25 |
|
см |
(отдельные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
льдины) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
87