Исследование напряженно-деформированного состояния двухфазного вязкоупругого полупространства

• Автор: Трефилина, Елена Рудольфовна
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 107 с. : ил.

I. РАЗЛИЧНЫЕ ПОДХОДЫ К МОДЕЛИРОВАНИЮ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПОЛУПРОСТРАНСТВА
1.1. Некоторые модели и теории расчета двухфазного полупространства
1.2. Результаты натурных и лабораторных экспериментов
1.3. Кинематическая модель Л. Е. Мальцева
1.4 Плоская задача фильтрационной консолидации с учетом начального градиента
II РАСЧЕТ УПРУГОЙ ДВУХФАЗНОЙ ПОЛУПЛОСКОСТИ В СТАБИЛИЗИРОВАННОМ СОСТОЯНИИ'
2.1 Постановка и решение задачи Фламана для двухфазной полуплоскости
2.2 Приложение фундаментального решения в случае равномерно распределенной нагрузки
2.3 ' Моделирование действия двух и более сооружений на основание
2.4 Моделирование воздействия тела автодороги на основание
2.5 Моделирование вертикального армирования основания автомобильной дороги
III РАСЧЕТ УПРУГОГО ДВУХФАЗНОГО ПОЛУПРОСТРАНСТВА В СТАБИЛИЗИРОВАННОМ СОСТОЯНИИ
3.1 Постановка и решение задачи Буссинеска для двухфазного полупространства
3.2 Напряжённое и деформированное состояние двухфазного основания под действием равномерно распределенной нагрузки
3.3 Взаимовлияние двух и более инженерных сооружений
3.4 Зависимость напряженно-деформированного состояния основания от формы площадки загружения
IV МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА КОНСОЛИДАЦИИ ДВУХФАЗНЫХ ОСНОВАНИЙ
4.1 Замена точного значения интеграла приближенным
4.2 Краткие сведения из теории вязкоупругости
4.3 Особенности введения вязкоупругого варианта решения 83:
4.4 Вязкоупругий вариант кинематической модели
4.5 Метод ломаных для решения задач вязкоупругости
4.6 Обобщение решения для равномерной нагрузки на вязкоупругий случай
4.7 Сопоставление напряжений и перемещений с известными результатами
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
Актуальность темы. Механика водонасыщенных (двухфазных) грунтов при статических нагрузках, основателем которой был К. Тер-цаги (1924), является ветвью линейной теории?фильтрации, в которой; процесс: консолидации описывается уравнением или системой уравнений параболического типа. Известно, что расхождения между теорией; фильтрационной консолидации и натурным экспериментом: продолжительностью десять лет заключается в.том, что теория не описывает остаточные поровые давления, не изменяющиеся во времени; Поэтому диссертация; посвящена модели, основанной.на системе эллиптических уравнений, которые от времени не зависят.
После окончания процесса консолидации; наступает стабилизированное состояние двухфазной' системы, такое, что напряжения и перемещения во времени не изменяются: Поэтому закон Дарси и, уравнение сохранения массы поровой воды.к стабилизированному состоянию не применимы. Следовательно, стабилизированное состояние может описываться только системой эллиптических уравнений, в которые время не входит. Таким образом, другое научное направление в механике двухфазных систем является новой ветвью линейной теории;упругости (время отсутствует), вязкоупругий вариант - новой ветвью линейной наследственной теории вязкоупругости.
Представляется интересным- провести: на типовых плоских и пространственных задачах сопоставление решений, полученных по трем научным направлениям (теории фильтрационной консолидации, теории упругости и новой кинематической модели) и показать разгружающий вклад, остаточных и промежуточных поровых давлений на уменьшение напряжений и деформаций, возникающих в твердой фазе (скелете) двухфазного полупространства (основания).
Аналогичные формулы, с другими подынтегральными функциями можно записать для остальных компонент напряженно-деформированного состояния полуплоскости.
На рисунке приведены напряжения в твердой и жидкой фазе от действия треугольной нагрузки для сечений г = с1/10 и г = 612 при с1=20 и а2=0,02.
05 (X)
о1 ()$
Рис. 2.14 Действие треугольной нагрузки на полуплоскость, вертикальные напряжения в твердой сг.(х) и жидкой -<7,(х) фазах.
Графики вертикальных напряжений от воздействия тела автодороги на основание приведены на рис. 2.15 для Ь=10, с = 10, а2=0,02,