книги из ГПНТБ / Основания и фундаменты сборник статей молодых специалистов. - Хабаровск [б. и.], 1974. - 82 с. ил. - Библиогр. в конце ст. - Тираж не указ. - Текст непосредственный. Описано по обл. без тит. л
.pdf22.
сопротивление грунта можно представить линейно-вязко упругим (рис. S ) , а лобовое сопротивление-линейно- .
вязко-упруго-цластическим .
Движение свал в грунте можно разбить па два ка чественно различных этапа:
1) Движение сваи вместе с грунтовым полупростран ством. В этот период на сопротивление влияет присоеди- •
нбнная масса грунта ( % ) . В начале каждого цикла со
вместное движение сваи и грунта продолжается до тех пор,
пока |
сопротивление |
по |
боковой |
поверхности не |
д о с т и г а е т /,, |
||||
|
|
(ри с. |
-5° |
) . |
В середине цикла |
совместное движе |
|||
ние |
монет происходить |
при |
величине бокового трения,не |
||||||
превосходящей |
fg |
(ри с. |
5*" |
) . Сопротивление по боко |
|||||
вой |
поверхности в |
этот период |
|
|
|
||||
|
|
|
} |
= " |
, |
|
(34) |
||
Щри |
|
|
/ K f X s i < |
f n |
“s u |
. |
|
||
|
|
2) Движение сваи отдельно от грунта (срыв!Б Это |
|||||||
время происходит собственно погружение сваи в грунт. |
|||||||||
Трение |
по боковой |
поверхности |
зависит |
от fy |
и относи |
||||
тельной |
скорости движения сваи |
и грун та. |
|
||||||
|
|
/ |
- fg *9” (*s |
+o(f(Xs- &)f (35) |
|||||
где |
|
|
|
|
|
( i |
пр” Xs "Xt, > 0 } |
||
t y ” |
" \ - j при Xs |
< °- |
23.
Лобовое сопротивление будем считать линейно-упругим до тех пор, пока его величина подчиняется условию
R ^ Rn •
Величина Rn определяется зкспетаментаяьно. Лобовое со противление в этот период
|
|
R = |
- К„ (Х„ -Х п ). |
|
Ш |
|
После достижения величины |
Rn лобовое |
сопротивле |
||||
ние становится вязко-пластическим |
|
|
|
|||
|
|
|
, |
(Хп>0). |
(3 5 * ) |
|
4 .2 . |
Движение сваи вместе |
с грунтом |
|
|
||
Уравнения движения сваи и грунта: |
|
|
||||
а) |
в |
начале |
цикла вернн следующие уравнения |
|
||
|
|
|
( Х з ~х « ) ~ K f X s - / U |
fx*-xj(36) |
||
Xs |
~ Х<! |
|
|
|
|
|
при; |
|
|
/Кл(Х* Хп) / |
<< Rn, |
|
|
|
|
|
|
|
||
X ,t |
= |
о , |
Х ц - О , |
|
у |
(36а) |
Xs - о, |
Хв--0, н р и О < ? < т* |
|
||||
Хп^О, |
%п=0. |
|
|
|
||
б) |
следующие уравнения могут следовать |
только |
за |
|||
уравнениями (36) в том случае, когда срив ещё не произо
шел, а лобовое сопротивление превысило предел упругости
= Щ м (Х3-Х ч )~
(37
х |
, = х „ |
|
Р |
I^ J X s l< fn , |
jX/t (Xti~Xn)l Rn |
|
|
(37а) |
в) следующие уравнения описывают движение, которое
24ч
может иметь место в любой момент времени внутри цикла
вслед за движениями а), б).
(™4+M s ) -&* (Хз-х<)-W /'K'fa-x-l (38) |
||
X s = x< |
|
|
при |
jKrXsK Л , |
iKy, (X«-Xn)l< Rn. |
|
||
|
|
(38а) |
(m^n7s)R ^M n ( X j - X ^ - K f X r - R n - ^ X n X |
||
X5- = Х* |
J |
|
при |
j K f X s l < -fg? |
/Ks(X,-X»)l>Rn, l |
|
||
|
кпХ о. |
(39а) |
|
J |
|
Уравнения движения пробки: |
||
а) |
Хп ~ |
при jX/i(Xi/~X/r)f<£Rn j X<,*0 |
б) |
Хр — Xjit |
при /а'л {Xif~X/r)l^Rn j XH> 0;Н, 4 0 ) |
в) |
Хр -Ot |
при Хц<0. |
4 .3 . |
Движение сваи |
отдельно от |
грунта |
Уравнения движения сваи;1 |
|
||
а) лобовое сопротивление упруго |
|
||
- i f " |
w М > м |
« , ( « ) |
|
^ |
jK/i (^4 ~Xn)j |
Rn. |
(41a) |
б) лобовое сопротивление упруго-вязко-пластическое
тчкч= ^ (Х~Х«)~/а |
(*v~*s) |
|
|
|
|
26. • |
и р и /Т О (Х4 - Х / 1) ] |
R n , |
X n Z - 0 |
(42 a) |
|
Уравнения движения грунта |
., |
. . |
|
|
f * , R s ^ - f j ' s q h ( Х ь - Х з )+ .< £ * ( ^ - X s j - K i X s |
(43) |
|||
Уравнения движения пробки си. (40)
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. А л е к с а н д р о в Е .В ., С о к о л и н с к и й В.Б, Прикладная теория ударных систем, М., "Наука", 1969.
2 . Б а х о л д и н Б.В. Методика расчета несущей способности свай по результатам динамических испытаний. Сб. НИИ осно ваний "Основания, фундаменты и подземные сооружения", # 60, М., Стройиздат, 1970.
3. Т р о ф и м е н к о в Ю.Г., Б а х о л д и н Б.В. и др. Совершенствование методов определения несущей способности свай. Труды к УШмеждународному конгрессу по механике грун тов и фундаментостроению. М., Стройиздат, 1973.
4. В я 8 о г 1 к в н В.Н. Новые трубчатые дизель-молоты.
М., J964.
5.Г и н з б у р г Л,Я. Определение несущей способности свай В суглинках по результатам динамических испытаний. Сб. НИИ оснований "Основания, фундаменты я подземные сооружения” ,
# 6 3 , М., Стройивдат; 1972.
6. И й о с о и В.Л. и др. Электромоделирование процаоса виб родогружения овай, Изв. вузов "Строительство и архитектура",
# 1971, 1 6 .
7. К а р а д у л е в |
А.В. Дизель-молоты, М-Л., "Машинострое |
ние", 1963. |
, |
8. К у п р и я н о в Д.Ф. Теория судовых двигателей внутренне го сгорания, М., "Транопорт", 1965.
9. С а в и п о в |
О,А., |
Л у с к и н А.Я. Вибрационный метод |
погружения свай и его |
применение в строительстве, Л-М, Гос- |
|
отройиздат, |
I960. |
|
26,
У Д К .624.014. ’ |
В .Е .АБРАМОВ |
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИСОЕДИНЕННОЙ МАССЫ ГРУНТА ПРИ ВКРИКАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЯХ СВАЙ
Задача об определении величины присоединенной массы грун
та при вертикальных колебаниях свай в настоящее время не имеет теоретического решения. Это вызвано чрезвычайной сложностью опре деления частот и форы колебаний стержней в грунтовой полупростран стве , В то же время имеются многочисленные данные о значительном влиянии инерции грунта на характер вертикальных колебаний свай*
также на сопротивление погружению свай в грунт.
|
В работе О.Я.Шехтер / I / |
показано, |
что инерционные свойства |
|
грунта |
могут |
быть учтены путец |
увеличения массы фундамента т с |
|
на величину |
присоединенной марсы грунта |
( р и с .1 ). Общеприня |
||
сым методом |
определения присоединенной массы является метод срай |
|||
нения |
частот |
свободных колебаний сосредоточенной массы и грунтова |
||
го полупространства. Отметим, что частота свободных колебаний грунта должна определяться для реальной или близкой к вей схеме
деформации грунта при осевом смещении сваи. Модель, показанная ш
р и с .J , будет |
практически эквивалентна реальной колебательной си |
стеме свая - |
грунт при,подходящем выборе величины присоединенной |
массы и жесткости пружины. |
|
Рассмотрим |
деформации неограниченного в плане слоя грунта, |
|
окружающего сваю, |
при |
ее осевом смещении без проскальзывания |
( р а с .2 ) . Толщину слоя |
примем равной глубине погружения сваи. Сваю |
|
будем считать абсолютно жестким стержнем, деформацию грунта -упру |
||
гой . Тогда деформации |
слоя грунта отвечают следующим условиям: |
|
I) |
сжатие слоя в вертикальном направлении практически от |
|
сутствует (то есть упругая срединная поверхность слоя полностью |
||
характеримуе* его |
осадку); |
|
27.
РисЛ . Механическая модель колебательной упругой с*стелы СВАЯ - ГРУНТ
Рис.2. Схема упругой деформация грунта йрй осевом смещения свая
28.
2) радиальные перемещения и напряжения ( мембранные) |
|
||
исчезающе малы; |
, |
|
|
3) вертикальные деформации грунта* мал» по сравнению с |
|
||
толщиной слоя. |
|
|
|
Эти условия совпадают |
с гипотезами |
технической теории |
и з |
гиба плит / 2 / , На основании |
изложенного |
будем рассматривать |
д е |
формации грунта при осевом смещении сваи как колебания неогра ниченной плиты на упругом массивном основании, выведенной из
равновесия |
мгновенным импульсом ( рис. |
3 ) . |
При этом задача об |
|||||||
определении |
частоты свободных колебаний |
сваи |
в грунте |
сводится |
||||||
к задаче |
определения |
частот |
свободных |
колебаний плиты на-упру |
||||||
гом |
основании. Аналогия |
с пластинками неоднократно использова |
||||||||
л ась |
ранее |
|
различными |
исследователями |
для решения задач о ко |
|||||
лебаниях штампов на |
упругом |
основании. |
Например, в работах |
|||||||
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
|
Е.Рейснер |
и |
О.Я. Шехтер / I / |
колебания штампа определялись приб |
|||||||
лиженно как. |
колебания |
|
абсолютно гибкой |
пластинки на упругом |
||||||
основании. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наиболее простой и общий способ решения задачи о колеба |
|||||||||
ниях |
пластинки на обобщенном упругом инерционном основании дан |
|||||||||
К .Е. |
Силкиным на основе |
вариационного метода |
В .3 .Власова.Часто |
|||||||
та свободных колебаний плиты на упругом |
слое |
глубиной /У по |
||||||||
этому методу |
определяется из |
формулы |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
I |
) |
|
где |
|
|
|
|
|
|
( |
2 |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
3 |
) |
( 4 )
29. f . « 7 f£jse.Vtp нодуль упругости обобщенного основания!
Ув з* — )1л&. - коэффициент Пуассона обобщенного основания;
t “ V*f>
— - цилиндрическая жесткость плиты;
/2(/~ №)
\)* р ~ И0*УЛЬ упругости и коэффициент Пуассона грунта;
|
ф |
- ускорение свободного падения. |
|
|||
Вид функции |
|
цокот быть выбран произвольно, в за |
||||
висимости от |
физической |
сущности задачи. В.«.Львовским / 4 / |
дан |
|||
вывод функции |
|
< Н * ) |
для |
свободных колебаний |
фундаменте |
на |
упругом слое |
глубиной if |
с |
переменными нодулем |
и плотностью |
||
Тогда
(5)
Для грунта с постоянными иодулжи,упругостью и плотностью
<б >
Коэффициент иесткости пружины определится *э формулы
|
|
с • ф |
(7) |
|
|
|
|
«Г |
- |
осадка пружины под единичной силой. |
|
где о |
|
|
Используя решение для безграничной плиты под действием сосредо точенной силы для обобсенного полупространства, найдем осадку плиты под единичной силой /5 /
(Ь)
4 D s i» 2 S > f t® ’
|
|
|
30. |
где |
- функция |
Генкеля первого рода нулевого индекса |
|
/ ( $ / = » / ? 0 ^ / (£У 7~ ) |
(9) |
||
|
L - |
, / s |
|
|
|
||
Кш S«D , |
UO) |
|
|
i f i s ■ £ Q fg p Q , |
( И ) |
о**~ z l + sfi^& zF, |
(£ 2 ) |
Z, ~ г* L*. |
( 13) |
Так как в начале координат (в точке приложения
силы) # * o f |
/ & |
) . * ' £ > |
|
то формула для жесткости пружины примет вид |
|
||
|
Q * |
M l& & 2 J P . |
(14) |
|
|
L ^ |
|
Приведенная масса грунта определится из уравнения частот сво
бодных |
колебаний |
материальных |
точек |
|
|
|
|
|
|
m h - U J * |
|
|
(15) |
||
|
|
|
|
|
|||
Тогда общие выражение для присоединенной массы с учетом |
|||||||
формулы |
(1 4 ), (1 0 ), ( I ) |
можно |
записать |
в виде |
|
|
|
|
|
Мп - |
|
J + - г |
. |
|
(16) |
|
|
|
|
* |
|
|
|
Ниже приведем формулы д л я • определения СО» |
и С |
при р а з |
|||||
личных |
функциях |
’Р ( г ) - Вид |
стих функций показан |
на |
ри с.З . |
||
Для однородного |
слоя мощностью И |
|
|
|
|||
Jt
Л Х . |
> з и *.ж |
|
|
|
- |
H * c '. |
|
i t m t'te |
|
t i u m |
|
4 |
> |
ч - |
’ |
( / t )
, jtViCik)!
* |
|
- & A _ + |
П Л И Н |
’ |
( ft) |
|
|
I |
? i ' “ |
|
|
|
|
|
Г. |
|
(20) |
|
|
J * 4 f f - c U M - i H |
|
|
|
|
K |
^ |
-------------- |
|
|
3 . % ( $ ) * $ + * , ' |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
I |
м |
- |
|
|
|
>(« ) |
4 |
" |
. -Hr- |
r . |
|
|
|
|
" тпг |
|
|
|
■m)
c . -