Надежность глубоководных причальных сооружений типа "Больверк"

• Автор: Горынцев, Михаил Николаевич
• Шифр специальности: 05.22.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 180 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Аналитический обзор методов расчета тонкой подпорной стенки

1.1. Теории давления грунта

1.2. Реализация механизма взаимодействия стенки с грунтом

1.2.1. Графоаналитический метод и его вариации.

1.2.2. Метод расчета балки на упругом основании

1.2.3. Метод конечных элементов

1.3. Выводы по главе.

2. Аналитический обзор экспериментальных исследований

сооружений типа больверк.

2.1. Лабораторные исследования.
2.2. Натурные исследования.
2.3. Сооружения со сверхнормативными перемещениями.
2.4. Краткий анализ экспериментальных исследований.
2.5. Выводы по главе.
3. Методика расчета сооружений типа больверк.
3.1. Теоретические соображения.
3.2. Зоны напряженных состояний в засыпке, примыкающей к
тонкой стенке.
3.3. Основные положения и допущения
3.4. Деформативные характеристики
3.5. Этапы расчета глубоководных больверков
3.5.1. Общие положения
3.5.2. Лицевая стенка.
3.5.3. Анкерная тяга второй элемент сооружения
3.5.4. Анкерная опора третий элемент сооружения.
3.5.5. Особенности расчета отчерпанных больверков.
3.6. Выводы по главе.
4. Реализация предложенной методики в задачах портовой гидротехники
4.1. Боковое давление грунта на стенку.
4.2. Апробация методики расчета
4.2.1. Влияние характера изменения начальной функции
зональной плотности.
4.2.2. Влияние жесткости.
4.2.3. Влияние ряда деформативных характеристик
4.2.4. Сравнение результатов расчетов и натурных наблюдений
4.3. Выводы по главе
5. Повышение надежности глубоководных причальных сооружений
типа больверк
5.1. Управление качеством сооружения
5.2. Определение степени влияния различных факторов на
сверхнормативные перемещения анкерного узла.
5.3. Повышение эксплуатационной надежности портовых
сооружений
5.3.1. Технические способы повышения эксплуатационной надежности.
5.3.2. Технологические решения, способствующие повышению эксплуатационной надежности сооружений типа больверк
5.4. Выводы по главе
Выводы и рекомендации.
Список литературы


Отметим, что, несмотря на значительный професс в описании работы тонких стенок при использовании упругопластической постановки в расчетах портовой гидротехники, их использование находится в стадии научных разработок и в настоящее время не получило распространения в проектной практике. Определяется это тем, что отсутствует надежная апробация и приходится преодолевать некоторые условности в принятых фунтовых моделях, описывающих действительную работу сооружения. Расчеты причальных сооружений с использованием теории надежности, вероятностных и статистических методов позволяют решать проблемы нормирования запасов прочности и долговечности сооружений. Это направление разрабатывали И. Н. Кандауров (), В. Д. Костюков (, , ) [,], В. Б. Кузнецов (), A. B. Школа (, ). Важную роль в задачах портовой гидротехники ифает первичная и вторичная консолидация фунтов основания. Приложение теории фильтрационной консолидации применительно к портовым сооружениям относится к определению вертикальных осадок слабых фунтов основания под действием полезной нафузки и засыпки. Это направление разрабатывали Л. Ф. Злато-верховников (), В. М. Кернов (), A. C. Марченко (, , ), A. B. Школа () и др. Из работ, учитывающих горизонтальные перемещения фунтов основания за счет фильтрационной консолидации от навала нижней части стенки на фунт, отметим работы А. О. Дитмана (, ). Для учета реологических явлений (вторичной консолидации) применительно к портовым гидротехническим сооружениям используется, как вариант, модель вязкой ньютоновской жидкости Навье-Стокса. Практическое приложение приведено в работах И. М. Маслова (), А. З.М. Кернова () и др. Так, А. Я. Будин разработал метод расчета тонких стенок на длительную прочность на деформирующихся во времени основаниях. Отметим, что использование модели вязкой жидкости более отвечает поведению слабых глинистых грунтов. Теория теплопроводности используется в портовой гидротехнике с целью определения температурного поля мерзлого грунта или в массивных железобетонных подпорных стенках. Расчеты выполняются с целью учета влияния низких температур на напряженное состояние сооружений (С. А. Фрид (), В. А. Будин (, ) и др. В графоаналитическом методе расчета подпорной стенки Блюма-Ломейера эпюры бокового давления заменяют сосредоточенными силами и строят силовой, а затем веревочный многоугольники. Замыкающая в веревочном многоугольнике определяет глубину погружения и значения изгибающего момента в стенке, а замыкающая в силовом многоугольнике -соответственно анкерную реакцию. Таким образом, механизм взаимодействия стенки с грунтом представляется в виде балки, нагруженной сосредоточенными силами. Существует большое количество вариаций этого метода, многие из которых представляют последовательные повторения указанного выше метода с изменением эпюр бокового давления (Г. Е. Лазебник, Г. А. Дуброва, Ф. М. Шихиев, Б. Ф. Горюнов, B. C. Коровкин и др. В инженерной практике часто встречаются балочные элементы конструкций, лежащие на сплошном упругом основании. К таким конструкциям могут быть отнесены и тонкие подпорные стенки, находящиеся в условиях сплошного контакта с грунтом. Решения B. Н.К. Снитко (), К. С. Завриева и Г. С. Шпиро (), Ф. А. Мартыненко (), С. П. Левачева (), С. П. Антонова, А. К. Кривова и др. Расчет балки на упругом основании в строгой постановке сводится к решению контактной задачи между конструкцией и основанием []. Сложность решения контактной задачи в строгой постановке общеизвестна. Поэтому для решения задач, связанных с расчетом балки, применяются приближенные подходы. Суть расчетов заключается в установлении зависимости между реактивным отпором и осадкой поверхности основания. Одной из наиболее распространенных гипотез является гипотеза о пропорциональной зависимости между реакцией и осадкой - гипотеза Винклеровского основания. На рис. Ky(jt), (1. Па/м). Рис. Деформация балки от внешней нагрузки. Значения коэффициента постели АТ, для некоторых грунтовых и скальных оснований приведены в таблице П. Таким образом, со стороны основания на балку действует сплошная распределенная нагрузка интенсивностью г(х). Физический смысл модели, приводящей к уравнению (1. Elzyrv(x) + Ky(x) = g(x).