![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Часть 3. Постановка задач в механике грунтов.
- •1.Выделите основные закономерности деформирования и прочности грунтов.
- •2. Как описывается напряжённо-деформированное состояние в точке?
- •3. Мгновенные деформации и деформации ползучести.
- •4. Какие основные положения приняты в теории упругости?
- •5. Какие основные положения приняты в теории линейно деформируемых тел?
- •7. Чем отличаются модель дискретной среды и модель сплошной среды?
- •8. Поясните допущение о сплошности тела.
- •9. Что такое изотропное и анизотропное тела?
- •10. Какие параметры определяют напряжённо-деформированное состояние в точке массива грунта?
- •11. Разложите тензор напряжений на шаровой тензор и девиатор напряжений.
- •Особенности деформирования грунтов.
- •13.Разложите график зависимости осадки штампа от давления на линейные и нелинейные деформации.
- •14. Что такое упругие и пластические деформации грунта?
- •15. Что такое объёмные и сдвиговые деформации грунта?
- •16. Что такое ползучесть грунта?
- •21. Как работает реологическая модель Максвелла?
- •22. Как работает реологическая модель Кельвина-Фойгта?
- •23. Что такое вторичная консолидация?
- •24. Опишите механическую модель процесса консолидации водонасыщенного грунта.
- •25. Раскройте физические процессы при деформировании грунтов.
- •26. На каких постулатах базируется теория линейного деформирования грунта?
- •31. Чему равны напряжения непосредственно под сосредоточенной силой? Какое предположение делается в отношении зоны, расположенной непосредственно у сосредоточенной силы?
- •32. Какие граничные условия в задаче о сосредоточенной силе на полупространстве?
- •33 Каким образом напряжение σR зависит от угла, радиуса, величины силы (напишите формулу)? Сколько координат участвует в решении этой задачи и какие?
- •34. Из каких условий определяется безразмерный коэффициент в формуле для σR в задаче о сосредоточенной силе на полупространстве?
- •35. Начертите схему радиальных напряжений при действии сосредоточенной силы.
- •43. Начертите схему расчёта напряжений в случае плоской задачи. Какой угол называется “углом видимости” и почему?
- •44. Какие напряжения называются главными нормальными напряжениями? Сколько главных напряжений в плоской и сколько в пространственной задачах?
- •45. Что такое изолинии напряжений, и какой вид имеют изолинии напряжений σz,?
- •46. Что такое изолинии напряжений, и какой вид имеют изолинии напряжений σx?
- •47. Что такое изолинии напряжений, и какой вид имеют изолинии напряжений τxz?
- •49. Как определить напряжения при действии равномерно распределённой нагрузки под центром прямоугольника? Напишите формулы.
- •50. Как определить напряжения при действии равномерно распределённой нагрузки под углом прямоугольника? Напишите формулы.
- •56. Каким образом влияет на эпюру σz при местной нагрузке наличие жёсткого подстилающего слоя?
- •57. Каким образом влияет на эпюру σz при местной нагрузке наличие слабого подстилающего слоя?
- •58. Что может являться доказательством того, что с глубиной напряжения от местной нагрузки, приложенной на поверхности, рассеиваются?
- •Определение напряжений по подошве фундаментов
- •59. Что такое контактные напряжения? Назовите основные модели оснований для определения контактных напряжений. Чем они отличаются?
- •60. Начертите схему модели местных упругих деформаций и напишите уравнение реактивных напряжений.
- •61. Начертите схему модели общих упругих деформаций.
- •62. Каким образом распределяются контактные напряжения под подошвой жёсткого штампа.
- •63. Напишите формулу контактных напряжений под подошвой круглого жёсткого штампа. Чему равны реактивные напряжения под краем и серединой штампа?
- •64. Напишите формулу контактных напряжений под подошвой полосового жёсткого штампа. Чему равны реактивные напряжения под краем и серединой штампа?
- •65. В чём заключается упрощённый подход к определению контактных напряжений под подошвой жёсткого фундамента?
- •66. Какой обычно практически считается эпюра приложения нагрузки на основание? Каким образом учитывается заглубление фундамента в основание?
- •67. Какой вид имеет эпюра реактивных напряжений под жёстким штампом? Каким образом на неё влияют области пластических деформаций?
- •68. Что следует сделать, чтобы проверить условие равновесия, пользуясь эпюрой контактных напряжений под подошвой штампа?
- •73. Начертите эпюру распределения вертикальных напряжений в массиве грунта от собственного веса, если сверху более лёгкий грунт.
- •74. Начертите эпюру распределения вертикальных напряжений в массиве грунта от собственного веса, если сверху более тяжёлый грунт.
- •75. Начертите эпюру распределения вертикальных напряжений в массиве грунта от собственного веса при наличии в слое уровня грунтовых вод.
- •76. Начертите эпюру распределения вертикальных напряжений в массиве грунта от собственного веса при наличии водоупора.
56. Каким образом влияет на эпюру σz при местной нагрузке наличие жёсткого подстилающего слоя?
Если же на некоторой
глубине залегают существенно более
жесткие (например, скальные) грунты,
возникает концентрация напряжений σz
по оси фундамента, причем эффект
концентрации напряжений тем больше,
чем меньше относительная глубина
залегания кровли этого слоя грунтов.
Если же подстилающий слой грунта обладает
значительно большей сжимаемостью, чем
несущий, напротив, отмечается некоторое
рассеивание (деконцентрация) напряжений
σz.
Эпюры напряжений σz по оси фундамента при расположении подстилающего слоя на различной глубине:
-.-.-.- относительно однородное по сжимаемости основание;
____ при наличии на соответствующих относительных глубинах z/b практически несжимаемого слоя;
------ то же, но значительно более слабого слоя, чем несущий слой.
57. Каким образом влияет на эпюру σz при местной нагрузке наличие слабого подстилающего слоя?
58. Что может являться доказательством того, что с глубиной напряжения от местной нагрузки, приложенной на поверхности, рассеиваются?
То, что поверхность
опускается под действием нагрузки не
только в пределах загруженного участка,
но и рядом с ним (рис.М.6.6).
Определение напряжений по подошве фундаментов
59. Что такое контактные напряжения? Назовите основные модели оснований для определения контактных напряжений. Чем они отличаются?
Нормальные и
касательные напряжения, возникающие в
плоскости подошвы фундамента, называют
контактными. Модель Штаермана – позволяет
рассмотреть задачу о контактных
напряжениях в более общем виде. В этом
случае оказалось, что краевые напряжения
под подошвой фундамента приобретают
уже конечные значения.
Рис. 6.18. Деформации поверхности основания:
а) – по модели местных
упругих деформаций;
б) – по модели упругого полупространства
При взаимодействии фундаментов и сооружений с грунтами основания на поверхности контакта возникают контактные напряжения.
Модель местных упругих деформаций.
Согласно этой модели, реактивное напряжение в каждой точке поверхности контакта прямо пропорционально осадке поверхности основания в той же точке:
,
k
- коэффициент пропорциональности, часто
называемый коэффициентом постели, Па/м
Модель упругого полупространства.
В отличие от предыдущей модели в этом случае поверхность грунта оседает как в пределах площади загрузки, так и за ее пределами (рис. 6.18, б), причем кривизна прогиба зависит от механических свойств грунтов и мощности сжимаемой толщи в основании.
В случае плоской деформации прогиб поверхности под действием сосредоточенной силы Р описывается уравнением
,
где
-
коэффициент жесткости основания;
х - координата точки поверхности, в которой определяется осадка;
ξ - координата точки приложения силы Р;
D - постоянная интегрирования.
60. Начертите схему модели местных упругих деформаций и напишите уравнение реактивных напряжений.
Согласно этой модели, реактивное напряжение в каждой точке поверхности контакта прямо пропорционально осадке поверхности основания в той же точке: p(x)=kw(x),
где к - коэффициент пропорциональности, часто называемый коэффициентом постели, Па/м.
Видно,
что в соответствии с моделью местных
упругих деформаций осадки поверхности
основания за пределами габаритов
фундамента отсутствуют, т. е. фундамент
как бы установлен на пружинах, сжимающихся
только в пределах его контура
(только рис. А)