Розрахунок основи армованої горизонтальними лінійними, гнучкими елементами за другою групою гранічних станів. Розробка наближеного врахування вібрацій при розрахунку армованих насипів для залізничних та автомобільних доріг. Дослідження коефіцієнта тертя.
Аннотация к работе
Альтернативою таких методів захисту будівель та споруд, які потребують великих затрат, є підсилення їх ґрунтових основ методом армування ґрунту горизонтальними гнучкими елементами, особливо в умовах пошарового створення штучних основ. Але такі питання, що стосуються армованої горизонтальними елементами основи, як розрахунок при двох типах її руйнування - внаслідок розриву (без проковзування у ґрунті подушки) або проковзування арматурних елементів, робота армованої основи при динамічних впливах та дослідження коефіцієнта тертя арматури у вигляді суцільного матеріалу та сітки по ґрунту в залежності від фізико-механічних характеристик ґрунту подушки та арматури, досліджені ще недостатньо. Задачі дослідження: розробити метод розрахунку за другою групою граничних станів армованої основи при розриві (без проковзування) та при проковзуванні арматурних елементів по ґрунту подушки, з використанням коефіцієнта тертя арматурного елементу по ґрунту подушки, як одного з головних розрахункових показників; встановити вплив на величину коефіцієнта тертя арматурного елементу по піщаному ґрунту (далі КТАҐ) вологості та коефіцієнта неоднорідності матеріалу подушки, характеристики поверхні арматурного елементу, відстані між елементами сітки та їх ширини, на основі чого розробити методику для визначення КТАҐ; Наукова новизна одержаних результатів: метод розрахунку армованої основи за другою групою граничних станів, що дозволяє визначати її осадку при руйнуванні внаслідок розриву (без проковзування) та за рахунок проковзування арматурних елементів, а також визначати величину їх проковзування у ґрунті подушки;Більшість досліджень коефіцієнта тертя арматурного елементу по ґрунту подушки були проведені без комплексного підходу до врахування фізико-механічних характеристик ґрунту та арматурного елементу. Майже не досліджено вплив на коефіцієнт тертя арматурного елементу у вигляді сітки, коефіцієнту внутрішнього тертя ґрунту подушки та коефіцієнту тертя матеріалу сітки по ґрунту. D3р - підвищення опору армованого ґрунту внаслідок включення в роботу горизонтальних арматурних елементів, тому приріст опору прямо пропорційний прикладеному навантаженню р, коефіцієнту тертя арматурних елементів по ґрунту m, величині зворотній поперечному розширенню NDE та коефіцієнту b, що залежить від коефіцієнту тертя арматурного елементу по ґрунту та кількості шарів арматурних елементів Цей метод базується на диференціальному підході: арматурні елементи моделюються пружною ниткою з початковим нульовим прогином, а ґрунт - лінійно-деформованим тілом, при цьому для визначення сумісної осадки ґрунту та арматурних елементів використано наступні методи: для ґрунту - метод еквівалентного шару з поправочним коефіцієнтом, а для арматурних елементів - рівняння визначення довжини дуги сумісно із законом Гука. Цей встановлений натурними спостереженнями факт та факт перерозподілу напружень між арматурними елементами дають підставу, використовуючи відомі положення статики сипучого середовища, обґрунтувати такі умови роботи арматурних елементів у ґрунті подушки: перший арматурний елемент, який горизонтально розташований на глибині h1 нижче підошви фундаменту розривається в точках перетину його з прямою, що виходить з кута фундаменту і відхилена від вертикалі на кут (де j - кут внутрішнього тертя ґрунту засипки);У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що виявляється в розробці методу розрахунку осадки армованої основи, з врахуванням двох типів її внутрішнього руйнування, та методики визначення коефіцієнта тертя арматурного елементу по ґрунту, шляхом використання теоретичних та експериментальних досліджень, що дасть можливість проектувальникам більш широко використовувати метод армування горизонтальними елементами для зміцнення основ. Метод армування основ горизонтальними гнучкими лінійними елементами при використанні оптимальних параметрів показує свою ефективність (зменшується деформативність основи) у складних ґрунтових умовах зі зменшенням величини осадок до 50 %. Метод розрахунку осадки армованої основи при дискретному підході використовується для детального розрахунку армованої основи, тобто при розриві арматурних елементів, при їх проковзуванні, для визначення величини проковзування арматурних елементів, їх розмірів та міцності; порівняння з результатами польових експериментів результатів розрахунку за цим методом показало максимальну розбіжність 28% у більшу сторону, що йде у запас міцності. Результати досліджень коефіцієнта тертя арматурного елементу по ґрунту дозволили виділити два види КТАҐ в залежності від поверхні арматурного елементу - диференціальний (для суцільної поверхні арматурних елементів), коли ковзання проходить по одній поверхні, та інтегральний (для арматурних елементів у вигляді сітки), коли ковзання проходить по двох поверхнях. Розроблені методичні рекомендації покладені в основу "Методичних рекомендацій по розрахунку за ll групою граничних станів основ армованих горизонтальними лінійними гнучкими е