Санкт-Петербург +7 (812) 309-81-18        





Техническая поддержка «Миаком Инжиниринг»

Передача вертикальных напряжений в многослойной среде

Обсуждаемые темы:


Страницы: 1
Ответить
RSS
Передача вертикальных напряжений в многослойной среде
 
В практике проектирования бытует мнение – армирующие прослойки (геосинтетические материалы) в слое, например, щебня «перераспределяют вертикальные напряжения на нижние слои». При этом понимается что напряжения уменьшаются! Увы, это не совсем так… Увидеть это можно из известных решений теории зернистых сред. Рассмотрим, например, задачу для определения вертикальных напряжений при поверхностной нагрузке от круглого штампа на слой щебня (1).

(1)
где, P – интенсивность нагрузки, МПа; R – радиус расчетного отпечатка шины, м; v – коэффициент распределительной способности слоя

Используя данную формулу постоим график зависимости вертикальных напряжений от коэффициента распределительной способности грунта (рис. 1). При чем значения остальных величин я специально не указываю, поскольку каждый желающий может подставить свои значения и получить приблизительно такую же картинку.


Рис. 1. Зависимость вертикальных напряжений от коэффициента
Анализируя данный график можно сделать вывод что чем меньше коэффициент распределительной способности, т.е. выше плотность сложения частиц, тем выше значения вертикальных напряжений передаваемых верхним слоем зернистого материала на нижние слои и наоборот. При использовании геосинтетических материалов уменьшаются горизонтальные перемещения частиц и, как следствие, одна из составляющих вертикальной осадки, но при этом происходит концентрация вертикальных напряжений в армированном слое, т.е. уменьшается истинное (!) распределение напряжений.
Воспользуемся решениями И.И. Кандаурова для определения вертикальных напряжений в слоистой зернистой среде от равномерно распределенной нагрузки по полосе (2). Рассмотрим для примера задачу о распределении вертикальных напряжений во втором слое конструкции, состоящей из двух зернистых слоев с разными коэффициентами v, 0.125 и 0.3. Схемы задачи представлены на рис. 2.

(2)

где, P – интенсивность вертикальной нагрузки 1 МПа; hэ – эквивалентная толщина массива выраженная через параметры первого и второго слоя (3), м; z – координата измеряемая от верха второго слоя, 0.1 м; v – коэффициент распределительной способности второго слоя; b – полуширина прикладываемой нагрузки.

(3)

Рис. 2. Схемы размещения слоев
На рис. 3 представлены графики распределения вертикальных напряжений в зависимости от параметров верхнего и нижнего слоев.


Рис. 3. График распределения напряжений при различных параметрах слоев
Анализируя график рис. 3 можно сделать вывод – при увеличении коэффициента v, в верхнем слое вертикальные напряжения рассеиваются лучше и во втором слое получаются меньшие значения напряжений. Это происходит по причине наличия менее плотной «упаковки» частиц у верхнего слоя. Иными словами если стоит задача об уменьшении вертикальных напряжений, то необходимо учитывать, что через жесткое основание нам едва ли удастся рассеять давление. Если передавать давление на слабо уплотненный грунт, то за счет перемещений частиц в слое напряжения будут рассеиваться больше, но при этом важно помнить про величину допустимой осадки.

С уважением,
Андрей Мошенжал
Страницы: 1
Ответить
Форма ответов
Текст сообщения*
Загрузить файл или картинкуПеретащить с помощью Drag'n'drop
Перетащите файлы
Ничего не найдено
Загрузить файлы
Отправить Отменить
 






Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика