Механические свойства неоднородных грунтов как оснований и материала земляных сооружений

• Автор: Мирный, Анатолий Юрьевич
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 167 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ МЕХАНИКИ НЕОДНОРОДНЫХ ГРУНТОВ

1.1. Современное представление о неоднородном грунте как о совокупности компонентов с различными свойствами
1.2. Методы определения эквивалентных механических характеристик неоднородных грунтов
1.3. Применение неоднородных грунтов в качестве оснований и материалов для грунтовых сооружений

1.4. Выводы по главе

ГЛАВА 2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ И ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОСНОВАНИЙ, СЛОЖЕННЫХ НЕОДНОРОДНЫМИ ГРУНТАМИ
2.1. Общие положения
2.2. Аналитические решения задач о напряженно-деформированном состоянии в неоднородном грунте
2.2.1 Количественная оценка эквивалентных характеристик неоднородных грунтов
2.2.2 Количественная оценка концентрации напряжений вокруг крупных включений или пустот

2.3. Основные элементы численного моделирования НДС массивов неоднородного грунта
2.3.1. Особенности применения программного комплекса АХЬУЬ для численного моделирования НДС неоднородных грунтов
2.4. Выводы по главе
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НЕОДНОРОДНЫХ ГРУНТОВ
3.1. Состав проведенных экспериментов
3.2. Описание хода и результатов лабораторных испытаний
3.2.1. Планирование экспериментальных исследований для определения деформационных характеристик неоднородного грунта
3.2.2. Факторный анализ результатов компрессионных испытаний
3.2.3. Анализ зависимости характеристик деформируемости от состава неоднородного грунта
3.2.4. Статистическая обработка результатов компрессионных испытаний неоднородного грунта
3.2.5. Анализ результатов трехосных испытаний неоднородного грунта
3.2.6. Факторный анализ результатов трехосных испытаний
3.2.7 Зависимость угла внутреннего трения от гранулометрического состава
3.3. Испытания в приборе для определения угла естественного откоса
3.3.1. Влияние шероховатости на прочностные свойства образца грунта
3.3.2. Вид механического движения частиц при сдвиге
3.4. Проведение виртуальных экспериментов
3.4.1. Компрессионные испытания
3.4.2. Сдвиговые испытания
3.4.3. Влияние основных факторов формирования модели на вариацию эквивалентных характеристик
3.4.4. Моделирование задачи о действии штампа на полупространство, сложенное неоднородным грунтом
3.5. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ПРЕДЛАГАЕМАЯ ГЕОТЕХНИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ГРУНТОВ ПО СТЕПЕНИ НЕОДНОРОДНОСТИ И ОСОБЕННОСТИ ИХ МЕХАНИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
4.1. Особенности взаимодействия частиц в массиве грунта в процессе деформирования
4.1.1. Песчаные грунты без заполнителя
4.1.2. Песчаные грунты с глинистым заполнителем
4.1.3. Пылевато-глинистые грунты с крупными песчаными включениями
4.1.4. Пылевато-глинистые грунты с крупными пустотами (макропорами)
4.2. Метод оценки механических характеристик неоднородных грунтов
4.2.1 Классификация грунтов по степени неоднородности гранулометрического состава
4.2.2 Использование МКЭ при определении эквивалентных характеристик
4.3 Выводы по главе
ГЛАВА 5. ПРИМЕРЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЛЯ РАСЧЕТА НДС И ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ИСКУССТВЕННЫХ ОСНОВАНИЙ

Для применения в машиностроении были рассмотрены задачи о рядах отверстий различной конфигурации и соотношения размеров, а так же краевые задачи о полупространстве с отверстием, расположенным близко к нагрузочной плоскости.
Очевидно, что все эти задачи можно отнести к общей группе задач о влиянии включений различной жесткости на распределение напряжении в массиве. На основании решений этих задач могут быть получены зависимости концентрации напряжений от формы и относительных размеров включений.
Если сплошная, без отверстия, пластина испытывает равномерное растяжение напряжением р в направлении оси х, то ее напряженное состояние описывается компонентами напряжений:
<*х=Р- ау = °. т*у=

Если в пластине проделано малое круглое отверстие радиусом а, то распределение напряжений вблизи этого отверстия изменится; однако в соответствии с принципом Сен-Венана, этим изменением можно пренебречь на расстояниях, достаточно больших по сравнению с радиусом отверстия. Искажение напряженного состояния малым концентратором напряжений носит местный характер, искажение локализуется вблизи концентратора.
Напряжениям в сплошной пластине соответствует функция 1
-о фГГ2РУ напряжении Эри z
В полярных координатах функция напряжений имеет вид
ф = —рр2 sin2 0 = — рр2 - — рр2 cos
2 4 4 (1.5)
Рассмотрим часть пластинки внутри концентрической окружности радиуса Ь, большего по сравнению с а (рис 1.6).