книги из ГПНТБ / Репников Л.Н. Расчет конструкций на комбинированном основании

лученные при штамповых испытаниях, и считать Л. ~ О. Этот вывод, конечно, теряет свою сипу, когда сравнивае­ мые штампы имеют соизмеримую площадь и когда необ­ ходимо учитывать величину X •Поскольку при больших площадях загрушения комбинированного основания дефор­ мационные свойства его характеризуются в основном коэффициентом постели, то при увеличении площади фундамента распределительные свойства грунта теряют свое значение и их влиянием при расчете фундаментной конструкции можно пренебречь.

Это подтверждается, например, опытами Е.ф.Винокуро­ ва [2J. В опытах показано, что одна из основных особен­ ностей изменения очертания эпюр реактивных давлений при росте внешней нагрузки на фундамент состоит в том, что при начальных ступенях нагрузки на фундамент происходит быстрое увеличение реактивных давлений в зонах, близких к краям фундамента. При дальнейшем увеличении нагрузки интенсивность роста реактивных давлений в краевых зонах снижается, но возрастает в центральной части штампа. Об этом свидетельствует и сопоставление эпюр изгибаю­ щих моментов, рассчитанных по фактическим экспери­ ментальным эпюрам реактивных давлений и на основе тео­ рии линейно деформируемых тел: с увеличением нагрузки изгибающие моменты возрастают медленнее, чем момен­ ты, соответствующие теории линейно деформируемой среды.

§ 3. Определение модуля деформации и коэффициента постели по кривой прогибов дневной поверхности и осадке штампа

Рассматриваемый метод определения деформационных констант основывается на том, что кривая осадок дневной поверхности комбинированного основания достаточно хорошо согласуется с осадками, наблюдаемыми в на­ турных условиях. Поставленная задача сводится, таким обр>азом, к определению таких Е0 и К , которые обеспе­ чили бы совпадение теоретической эпюры перемещена

81

дневной поверхности с экспериментальной. Задача реша­ ется методом Б.Н.Жемочкина, изложенным применительно к расчету конструкций на комбинированном основании в главе Ш.

Способ определения ZT0 и Л по кривой осадок дневной поверхности следует рассматривать скорее в качестве вспомогательного или контрольного для проверки значений деформационных констант, найденных другими, методами, поскольку в технической литературе имеется крайне мало сведений об особенностях перемещений дневной поверх­ ности за пределами штампа и особенно в зоне, непосред­ ственно примыкающей к его контуру. Практически отсут­ ствуют замеры разрывов в вертикальных перемещениях под краем штампа, неизвестны их доля от общей осадки штампа и зависимость от интенсивности действующей нагрузки.

В исследованиях значительно полнее [наряду с измере­ ниями прогибов дневной поверхности определялись зависи­ мости и/= и/ {р) вдавливания штампа]. К сожалению, в опытах Л.И.Манвелова не определялись разрывы в верти­ кальных перемещениях. Есть основания считать эпюру прогибов, полученную Л.И.Манвеловым, в особенности у края штампа, до известной степени приближенной. Поэто­ му используемые далее результаты экспериментальных замеров Л.И.Манвелова следует рассматривать в основном в качестве иллюстрации применения метода сопоставления теоретических и экспериментальных прогибов дневной по­ верхности.

Эпюра перемещений поверхности грунта, полученная Л.И.Манвеловым, приведена на рис.- 25. Опыты проводи­ лись на лёссовидных суглинках с жестким железобетонным

Для определения величины модуля деформации и коэф­ фициента постели принимаем расчетную схему, изобра­ женную на рис. 25. В пределах штампа устанавливаем шесть опорных стержней-связей и пять за его пределами. Для получения основной системы в центре плиты устанав­ ливается заделка, связи отбрасываются и заменяются не­ известными усилиями. Расчет ведем в соответствии с

82

1

1 5 1

Т Т Г Г Р г т т т т т

Рис. 25. Расчетная и основная системы при опре­ делении и К по осадке штампа и проги­ бам дневной поверхности

общим видом кривой прогибов при \ = 0 , т.е. предпола­ гая, что разрывы в вертикальных перемещениях отсутст­ вуют. Система уравнений для рассматриваемого случая

а у й - неизвестная осадка жесткого штампа. Таким об­ разом, общее число неизвестных в принятой расчетной схеме равно 18, для определения которых составляется

83

18 уравнений ( 9 0 ) . Задача решается методом последо­ вательных приближений. Коррективы в значения £:0 и К вводятся в зависимости от результатов сравнения, по­ лученных при расчете осадок штампа и перемещений дневной поверхности. На рис. 25 показаны результаты сопоставления опытной эпюры с кривой осадок комбиниро­

ционных констант были определены после пяти пробных предварительных расчетов.

Как следует из полученных результатов решетин задачи, наибольший интерес представляет осадка самого штампа в целом и перемещения сравнительно небольшой зоны поверхности вокруг него. Следовательно, наиболее рацио­ нальна такая расстановка опорных стержней, при которой в пределах контактной поверхности число стержней мини­ мальное, а за ее пределами в области, непосредственно примыкающей к штампу, по возможности максимальное. Следуя рекомендациям, изложенным в работе [27], рас­ смотрим более рациональную и простую схему (рис. 26). Особенность ее состоит в том, что в приделах контакта жесткого штампа с упругим основанием установлены два стержня: в центре, где очертание эпюры контактного давления имеет плавный характер, и у края штампа, где ожидается резкая концентрация напряжений. В этом слу­ чае общее число неизвестных составит 1 0 ( Х^, Х$, Ха >

чета по новой схеме расстановки опорных стержней. Оставляя развилку на расчетные участки прежней ( С — = 0 ,1 8 6 4 м), последующее "укрупнение" расчетных участков выполняем так, чтобы их размер превышал ве­ личину с в некоторюе число раз (при выполнении этого условия для вычисления коэффициентов 6^- можно поль­ зоваться прежними табличными значениями функции /^(28] без изменений). Введение в расчет укрупненных участков с действующими в них групповыми силами приводит к не­ обходимости определения средних осадок по направлению

8 4

Рис. 26. Расчетная и основная сис­ темы для штампа d = 203 см при определении осадок дневной поверх­ ности. Сопоставление теоретической

и опытной кривых

этих групповых сил. Проиллюстрируем эти положения на

87

сил, по которым определяется осадка и место приложения соответствующего единичного усилия:

При определении коэффициента 8о необходимо учитавать площадь, в пределах которой действует вся группа сил, передающаяся через стержень N° 0 , т.е.

Матрица коэффициентов системы ( 90 ) для рассматри­ ваемого случая приведена в табл. 4. В табл. 5 представ­ лены результаты решения этой системы.

Используя результаты решения, данные в табл. 5, по

88

оо

со

Сравним в табличной форме (табл. 6 ) результаты оп­ ределения осадок (в метрах) по рассмотренным двум вариантам:

90