Прогнозное математическое моделирование напряженно-деформированного состояния грунтовых плотин и скальных массивов

Прогнозное математическое моделирование напряженно-деформированного состояния грунтовых плотин и скальных массивов

Автор: Орехов, Вячеслав Валентинович

Шифр специальности: 05.23.07

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2003

Место защиты: Москва

Количество страниц: 306 с. ил.

Артикул: 2616783

Автор: Орехов, Вячеслав Валентинович

Стоимость: 250 руб.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Обзор современных методов расчета наггряженнодеформированного состояния фунтовых плотин и массивов
1.2. Основные уравнения теории консолидации многофазных фунтов
1.3. Основные соотношения теории пластического течения в
математических моделях фунта.
1.4. Основные соотношения метода конечных элементов.
1.5. Методика построения объемных геометрических моделей гидротехнических сооружений и фунтовых массивов.
1.6. Выводы к главе
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЕТА МНОГОФАЗНЫХ,
НЕЛИНЕЙНО ДЕФОРМИРУЕМЫХ ГРУНТОВЫХ СРЕД ПРИ
СТАТИЧЕСКИХ И СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ.
2.1. Вывод основных уравнений вычислительного
алгоритма решения статических задач теории консолидации
2.2. Вывод основных уравнений вычислительного
алгоритма решения динамических задач теории консолидации.
2.3. Алгоритм решения задач пластического течения фунтов
2.4. Алгоритмы учета технологии строительства сооружений
2.5. Особенности формирования и решения разрешающей системы уравнений.
2.6. Комплекс вычислительных профамм Земля
А 2.7. Результаты и выводы к главе 2.
ВЕРИФИКАЦИЯ РАСЧЕТНОЙ МЕТОДИКИ
3.1. Сравнение с аналитическими решениями.
3.1.1. Консолидация слоя фунта в условиях компрессионного сжатия
3.1.2. Одномерная задача динамической консолидации фунта под действием гармонической нагрузки
3.1.3. Контактные задачи взаимодействия жесткого штампа с грунтовым основанием
3.1.4. Устойчивость грунтового откоса.
3.2. Сравнение с данными экспериментальных исследований и натурных наблюдений
3.2.1. Испытания фунта в приборе трехосного сжатия.
3.2.2. Лотковый эксперимент взаимодействия жесткого штампа
с песчаным основанием
3.2.3. Осадка реакторного отделения Балановской АЭС
3.2.4. Напряженнодеформированное состояние плагины Нурекской IЭС
3.3. Результаты и выводы к главе 3.
РАЗРАБОТКА ПРОГНОЗНЫХ МОДЕЛЕЙ И РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАИЯ НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО
СОСТОЯНИЯ ГРУНТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ И МАССИВОВ,
РАБОТАЮЩИХ В ПРОСТРАНСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ
4.1. Математическая модель мониторинга состояния системы
каменно земляная плагина основание гидроузла Хоабинь
4.1.1. Конструкция и режим работы плотины
4.1.2. Объемная геологическая модель системы каменноземляная плотина основание.
4.1.2.1. Объемная геологическая модель основания
. Объемная модель каменноземляной плотины
4.1.3. Геотехнические свойства грунтов.
4.1.4. Расчетная модель
4.1.5. Верификация расчетной модели по данным натурных
наблюдений
4.1.5.1. Анализ предварительных результатов расчега и данных натурных наблюдений за поведением каменноземляной плотины
4.1.5.2. Корректировка математической модели грунта
для горной массы
4.1.5.3. Сравнительный анализ смещений гребня и низовой упорной призмы в сравнении с
данными натурных наблюдений.
4.1.6. Анализ напряженного состояния плотины и прогноз ее
работы в последующие годы эксплуатации
4.2. Математические модели скального массива, вмещающего
подземные выработки ГЭС Тери
4.2.1. Условия строительства.
4.2.2. Модель геотехнических свойств скального массива
4.2.3. Построение математической модели участка скального массива, вмещающего подземные выработки машинного и
трансформаторного залов
4.2.3.1. Объемная геологическая модель участка
скального массива
4.2.3.2. Объемная модель подземных выработок
4 2.3.3. Расчетная модель участка скального массива,
вмещающего подземные выработки.
4.2.4. Анализ напряженнодеформированного состояния
скального массива
4.2.5. Верификация математической модели по данным натурных наблюдений
4.2.6. Анализ результатов расчета НДС скального массива в плоской постановке.
4.2.7. Построение математической модели участка скального
массива, вмещающего подземные выработки дисковых
затворов и монтажа облицовки
4.2.8. Анализ напряженнодеформированного состояния
скального массива на момент раскрытия выработок
дисковых затворов и монтажа облицовки.
4.2.9. Прогноз изменения напряженнодеформированною
состояния скального массива при проходке выработок
турбинных водоводов.
4.3. Результаты и выводы к главе 4
5. ОЦЕНКА ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ ГРУНТОВЫХ
СООРУЖЕНИЙ.
5.1. Основные подходы к оценке предельных состояний.
5.2. Оценка устойчивости скального склона при строительстве здания пункта перехода гидроузла Тери.
5.3. Оценка устойчивости каменноземляной плотины
Юмагузинского гидроузла в зависимости от прочностных свойств
материала упорных призм
5.3.1. Описание расчетной модели и исходные данные для
численного моделирования
5.3.2. Напряженнодеформированное состояние и оценка
устойчивости плотины
5.4. Оценка напряженнодеформированного состояния и
устойчивости каменноземляной плотины гидроузла Мерове при
сейсмических воздействиях
5.4.1. Описание расчегной модели и исходные данные для численного моделирования.
5.4.2. Напряженнодеформированное состояние плотины при статических воздействиях.
5.4.3. Напряженнодеформированное состояние плотины при сейсмических воздействиях
5.4.4. Исследование влияния параметров сейсмического воздействия на устойчивость плотины
5.4.5. Оценка влияния учета водонасыщенности грунтовой среды на напряженнодеформированное состояние и устойчивость плотины при сейсмических воздействиях.
5.6. Результаты и выводы к главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Исследования проводились как в рамках теории упругости ,,4 , так и при учете физической нелинейности свойств скальных пород ,,. В основном процесс деформирования скальных пород описывался упругопластическими моделями с использованием критерия пластичности в форме МораКулона. Хотя в зарубежных работах, особенно при исследовании пространственного напряженного состояния скальных массивов, используются и более сложные критерии, например ХоекаБрауна 6 учитывающего вид иросгранственного напряженного состояния через параметр Лоде. При этом исследовалось влияние на напряженнодеформированное состояние скального массива и устойчивость подземных выработок как структурной неоднородности скального массива, так и влияние технологических факторов последовательности раскрытия выработок, установка крепи и анкеров. Так, например, в работе М. Г.Зерцалова и др. Нурскской ГЭС. Исследования выполнялись с помощью МКЭ, причем трещины моделировались специальными дискретными элементами. Результаты проведенных расчетов при варьировании прочностных параметров трещин, подтвердили вывод о том, что трещиноватость является одним из основных факторов, влияющих на устойчивость подземных выработок. В работе О Н. Золотова и др. Рогунской ГЭС, грасса которых пересекается тектоническим разломом. Расчеты выполнялись в физически нелинейной постановке. Прочностные свойства моделировались на базе обобщенного критерия МораКулона. При расчетах последовательно моделировалось природное напряженное состояние, поэтапная проходка выработок и установка бетонной обделки и анкеров. В работе В. М.Мосткова, С. Л.Юфииа и др. ГЭС Худони. При статическом решении задачи исследовалась устойчивость выработки при ее последовательной разработке. Расчеты выполнялись в нелинейной постановке с учетом структуры скального массива и рельефа его поверхности. С.А. Юфиным и В. В.Санчуговым 3 были проведены расчеты на сейсмическое воздействие в волновой постановке при варьировании угла наклона подхода сейсмического воздействия. Невозможность корректного приведения всех трещин к одной плоскости, учета взаимовлияния пересекающихся выработок и т. Такие математические модели на основе использования МКЭ были созданы зарубежными исследователями 3 при проектировании и строительстве машинного зала ГЛЭС Сирата Индонезия и машинного зала ГЛЭС Кепхен ФРГ. Среди отечественных исследований выполненных в пространстветой постановке необходимо отметить работу М. Г.Зерцалова и С. А.Юфина по расчету напряженнодеформированного состояния и устойчивости скального массива, вмещающего подземные выработки машинного и трансформаторного залов ГЭС Тери Индия. В этой работе были учтены сложные геологические условия, в том числе наличие крупных разломов и поэтапность раскрытия выработок. При этом численные исследования проводились МКЭ по закрытой для модернизации зарубежной вычислительной программе I 4. Основы теории консолидации были заложены К. В.А. Флориным 1,2,3, Н. М.Герсевановым ,, Ю. К.Зарецким ,, М. Био 5,6, Я. И. Френкелем 5 и получили дальнейшее развитие в работах Н. А Цытовича 7, Л. В.Горелика , А. Л.Гольдина , М. В.Малышева , З. Г.ТерМаргиросяна 2 и др. Согласно этой теории грунт, в общем случае, является многофазной системой, состоящей из минерального скелета, норовой жидкости и газа. Г аз в таких грушах чаегично растворен в норовой жидкости и частично находился в виде отдельных пузырьков. Каждая из этих фаз подчиняется своим определенным законам деформирования и участвует в формировании напряженнодеформированного состояния грунтового массива. Наличие капиллярного давления определяет дополнительную связанность фунта. В дальнейшем будет использована тензорная символическая запись , позволяющая представить уравнения в компактной форме. Принятое правило знаков сжатие, растяжение. Рассмотрим законы деформирования жидкой и газообразной фаз фунта. Л молекулярный вес. Для газа, растворенного в поровой жидкости, справедлив закон растворимости Генри. УАРы
где г постоянная закона Генри. Х1 безразмерная характеристика газонасыщения поровой жидкости при нормальных условиях гх 0,2. Ингегрируя 2.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.207, запросов: 241