Расчетная модель - грунт
Cтраница 3
Рассмотрим заглубленный трубопровод под действием эквивалентных: сжимающих усилий, вызванных повышением температуры и внутреннего-давления. Расчетные модели грунта, их количественные параметры рассмотрены в третьей главе. [31]
 |
Изменение продольного уси - [ IMAGE ] Влияние форм потери ус-лия в зависимости от стрелки на - тойчивости на критическое усилие чального прогиба. [32] |
Расчетную модель грунта здесь можно принять аналогично приведенной на рис. 21, однако она будет справедлива при перемещениях трубы как вправо, так и влево в горизонтальной плоскости от первоначальной оси. Как следует из графика рис. 30, форма начального изгиба мало влияет на критическое усилие, определяющим является форма дополнительных перемещений. [33]
Взаимодействие трубопровода с грунтом описывается зависимостью сопротивления грунта от его перемещения. Рассмотрим принятые расчетные модели грунта, которые различны не только для продольных и поперечных перемещений, но и зависят от направления поперечных перемещений. При описании в программах зависимости сопротивления грунта от поперечных вертикальных вверх ( относительно оси) перемещений трубы учитывается ограниченность слоя грунта над трубой. Расчетная модель грунта отражает уменьшение сопротивления грунта по сравнению с его предельной удерживающей способностью При больших перемещениях. Аналогичным образом учитывается предельная несущая способность грунта при поперечных вертикальных вниз перемещениях труб, что особенно важно при прокладке трубопровода в грунтах с низкой несущей способностью. [34]
В зависимости от величины угловых перемещений взаимодействие трубы с окружающим его грунтом может быть упругим и упруго-пластическим. Самой простейшей расчетной моделью грунта при этом является линейная модель. [35]
В зависимости от величины угловых перемещений взаимодействие грубы с окружающим его грунтом может быть упругим и упруго-пластическим. Самой простейшей расчетной моделью грунта при этом является линейная модель. [36]
Матрицы податливости ( жесткости) элемента определяются с учетом геометрической нелинейности системы в смысле продольно-поперечного изгиба. Решение поставленной нелинейной задачи сводится к линеаризации расчетных моделей грунта и системы с использованием итерационного метода. Учет физической нелинейности среды производится введением переменных параметров упругости; геометрическая нелинейность системы учитывается на каждом этапе счета методом численного интегрирования результатов, полученных на предыдущем шаге. Выходная информация содержит значения всех компонентов перемещений ( линейных и угловых) и обобщенные усилия ( продольная, поперечная сила и изгибающий момент) для любых сечений трубопровода, которые указаны во входной информации. Далее определяются напряжения и производится сравнение их, с предельно допустимыми. Использование разработанных программ позволяет оценить напряженно-деформируемое состояние трубопровода с принятым конструктивным решением при заданных нагрузках и воздействиях. [37]
Под устойчивостью трубопровода будем понимать его способность сохранять начальное прямолинейное или упругоискривленное положение при воздействии сжимающих сил, направленных вдоль оси. При расчете продольной устойчивости важно правильно назначить расчетную модель грунта. [38]
Следует заметить, что существующие методы расчета балок и плит на упругом основании еще не совершенны и не дают ответа на многие вопросы, выдвигаемые строительной практикой, поскольку в первую очередь связаны с описанием свойств грунтового основания. Значительные ( трудности, возникающие при фундаментр-строении, связаны с отсутствием общепризнанной расчетной модели грунта, которая бы хорошо отражала его механические свойства, зависящие не только от естественного его залегания, но и от его напряженного состояния, влажности, температуры и других факторов. [39]
Таким образом, на основании проведенных во ВНИИСТе экспериментов, теоретических исследований продольной устойчивости и анализа случаев выпучивания отдельных участков магистральных трубопроводов изложенную методику расчета продольной устойчивости подземных трубопроводов можно рекомендовать для использования при проектировании. При этом следует иметь в виду, что данное решение дает запас по продольной устойчивости трубопроводов, так как с целью получения решения в замкнутом виде упрощена расчетная модель грунта, не учитывается изменение продольного усилия по длине участка выпучивания и используется приближенный энергетический метод. [40]
Численные методы позволяют использовать практически любые сложные зависимости, однако, как показал проведенный анализ, излишнее усложнение этих зависимостей с практической точки зрения не имеет смысла. В данной версии программы используют идеализированные диаграммы сопротивление грунта - перемещение, состоящие из ряда прямых. Расчетные модели грунта описаны в гл. В то же время используемые диаграммы учитывают не только ограниченность сопротивления грунта, но и уменьшение последнего поперечным подвижкам вверх при больших перемещениях. Физическую нелинейность грунта учитывают итерационным методом с использованием линейных решений. Переменные параметры упругости на каждом этапе расчета определяются на основе результатов вычислений предыдущего этапа. Перемещения и усилия на каждом этапе определяют с использованием нелинейных уравнений изгиба, принимая осевое продольное усилие из решения предыдущего этапа. Так как алгоритм программы учитывает физическую нелинейность грунта, ограниченность сопротивления грунта перемещения, то можно использовать программу для расчетов трубопроводов, прокладываемых в слабых грунтах. Алгоритм программы учитывает также самокомпенсацию системы в процессе деформаций и выполняет деформационный расчет трубопровода. Поэтому дополнительная проверка трубопровода на продольную устойчивость не требуется. [41]
Взаимодействие трубопровода с грунтом - описывается зависимостью сопротивления грунта от перемещения. Зависимости сопротивления грунта от поперечных и продольных перемещений приняты билинейными в виде диаграммы типа диаграммы Прандтля, характеризующимися соответственно предельной несущей способностью грунта и предельным сопротивлением грунта сдвигу. Расчетные модели грунта и их количественные характеристики приведены в гл. [42]
Как видно из (3.5), в краевых точках х аср ( х) обращается в бесконечность. Конечно, в реальных грунтах таких напряжений быть не может. Это указывает на определенное несовершенство принятой расчетной модели грунта - модели теории упругости. Как и метод внецентренного сжатия, метод теории упругости не позволяет получить решение контактной задачи, в полной мере отвечающее действительности. При малых нагрузках эпюра напряжений имеет, как показывают опыты, действительно седлообразное очертание ( см. рис. 3.5); при увеличении нагрузки седло-образность очертания постепенно исчезает и, наконец, эпюра принимает параболическую форму. Это объясняется, по-видимому, тем, что с возникновением и развитием областей предельного напряженного состояния грунт все больше теряет свойства линейно-деформируемой среды и приобретает свойства пластичного тела. Поэтому применимость формул теории упругости становится при нагрузках, приближающихся к предельно несущей способности грунта основания, все менее обоснованной. [43]
 |
Экспериментальная зависимость / прогиба от продольного усилия i.| Упругая линия подземного трубопровода при экспериментальном исследовании продольной. [44] |
Таким образом, на основании проведенных во ВНИИСТе экспериментов, теоретических исследований продольной устойчивости и анализа случаев выпучивания отдельных участков магистральных трубопроводов изложенную методику расчета продольной устойчивости подземных трубопроводов можно рекомендовать для использования при проектировании. При этом следует иметь в виду, что данное решение дает некоторый запас по продольной устойчивости трубопроводов. Так, с целью получения решения в замкнутом виде упрощена расчетная модель грунта, не учитывается изменение продольного усилия по длине участка выпучивания и использован приближенный энергетический метод. Более точные результаты можно получить с использованием разработанной программы расчета на ЭВМ, алгоритм которой изложен в гл. [45]
Страницы: 1 2 3 4