Разработка и совершенствование методов статических и динамических расчетов фундаментов энергетических и гидротехнических сооружений

• Автор: Глаговский, Вячеслав Борисович
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 280 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Расчетное обоснование конструкций фундаментов энергетических и гидротехнических сооружений

1.1. Типы фундаментов и методы расчета

1.2. Об использовании аналитических и численных методов в статических и динамических расчетах фундаментов

1.3. О решении основной смешанной задачи теория упругости для полупо

1.4. Вопросы сходимости и оценки точности аналитических решений

2. Методы статических расчетов фундаментов турбоагрегатов на

неоднородном основании

2.1 Метод расчета балочных плит на упругом слое методом кусочнооднородных решений

2.2. Расчет фундаментов турбоагрегатов на однородном упругом слое

2.3. Метод расчета балочных плит, сцепленных с упругим слоем
2.4. Методы расчета балочных плит переменной жесткости на неоднородных основаниях.
2.5. Примеры расчетов фундаментов турбоагрегатов
3. Исследование вибраций рамных фундаментов турбоагрегатов большой мощности
3.1. Метод расчета вынужденных колебаний рамных фундаментов сложной структуры
3.2. Алгоритм стыковки отдельных элементов системы
3.3. Сравнение результатов расчета вибраций с данными натурных испыта
3.4. Исследования колебаний рамных фундаментов с учетом различных факторов.
3.5. Некоторые вопросы проектирования рамных фундаментов.
4. Исследование вибраций в системе турбоагрегат фундамент основание
4.1. Расчет совместных колебаний рамного фундамента и турбоагрегата
4.2 Учет податливости основания при расчете стационарных колебаний фундаментов турбоагрегатов.
4.3 Резонансные свойства системы рамный фундамент основание
4.4. Колебания рамною фундамента при кинематическом возбуждении основания .
4.5 Прямая и обратная задачи прогнозирования динамических характеристик фундаментов
4.6. О прогнозировании вибрационной надежности рамиых фундаментов
под турбоагрегаты
4.7. Оценка динамических податливостей фундаментов турбоагрегатов с учетом случайного разброса их параметров.
5. О решении связанных задач теории консолидации
5.1. Аналитические решения связанных задач консолидации
5.2. Консолидация слоя при различных граничных условиях
5.3. Обобщенная ортогональность однородных решений.
5.4. Об уравнениях одномерной нелинейной консолидации
5.5. Консолидация грунтов при опаивании
6. Взаимодействие фундаментов с консолидируемым основанием
6.1. Контактная задача консолидации для штампа на полосе.
6.2. Анализ решения контактной задачи
6.3. Периодическое погружение полубесконсчного штампа в пороупругую полосу.
6.4. Кусочнооднородные решения в задачах консолидации
6.5. Расчетная оценка совместной работы фундаментов сооружений энергоблока с консолидируемым основанием.
7. Оценка несущей способности и деформаций свайных фундаментов при проектировании энергетических сооружений
7.1. Опенка несущей способности свайоболочек в условиях шельфа.
7.2. Деформация свай оболочек при совместном действии горизонтальной
силы и момента.
7.3. Несущая способность засасываемых анкерных свай.
7.4. О расчете свайных фундаментов пол турбоагрегаты. Схема плоской деформации
7.5 Расчет свайного фундамента конечной длины.
7.6. Учет податливости слоя пол нижними концами висячих свай
8. Исследования по обоснованию конструкций 1равитационных фундаментов
энергетических сооружении
8.1 Нормативная бага проектирования оснований гидротехнических сооружений на шельфе. Анализ и предложения по совершенствованию
8.2 Проблемы проектирования оснований и фундаментов сооружений на арктическом шельфе России.
8.3. Исследования по обоснованию проектов сооружений на арктическом
шельфе.
8.4 Опыт обоснования конструкций платформ гравитационного типа для грунтовых условий шельфа о. Сахалин.
8.5 Оценка надежности основания энергоблока АЭС при сейсмических воздействиях
Заключение
Литература


Для расчетов фундаментов в зависимости от их конструкции, назначения и характера прикладываемых к ним нагрузок статических, динамических, сейсмических применяются различные численные и аналитические методы. Основное внимание в диссертации уделено развитию и использованию численных и аналитических методов решения задач механики сплошной среды, теории консолидации, строительной механики для расчета оснований и фундаментов энергетических сооружений. Построены аналитические решения ряда контактных задач теории упругости для слоя и вертикальнослоистого основания, разработаны реализующие их программные средства, которые были использованы для решения задач о взаимодействии балочных плит и рамных конструкций с основанием. Построены аналитические решения ряда задач теории консолидашги, которые могут использоваться для оценки времени диссипации норового давления и осадок фундамегггов во времени, а также для анализа напряженнодеформированного состояния основания после приложения дополнительной, в том числе периодической по времени, нагрузки. Разработаны методика и программное обеспечение для расчета пространственных рамных конструкций фундаментов турбоагрегатов произвольной конфигурации при стационарных колебаниях, позволившее выполнить анализ поведения конструкций, оценить влияние различных факторов на надежность работы рамных фундаментов турбоагрегатов ТЭС и АЭС. Выполнены исследования по обоснованию конструкций фундаментов сооружений в различных грунтовых условиях при интенсивных внешних воздействиях ледовых, волновых, сейсмических. Остановимся кратко на некоторых теоретических аспектах, связанных с построением и использованием аналитических решений задач теории упругости и теории консолидации. Первый аспект соотношения обобщенной ортогональности, которым удовлетворяют решения задач теории упругости и связанных задач теории консолидации. Соотношения обобщенной ортогональности решений теории упругости однородных решений по терминологии Л. И Лурье были впервые получены П. А.Шиффом в конце прошлого века в задачах о равновесии упругого цилиндра и независимо от него П. Ф.Папковичсм в середине нынешнего столетия для плоской задачи теории упругости 6. Эги результаты позднее развивались и обобщались различными авторами. В контактных задачах теории упругости о взаимодействии упругих тел с тонкостенными элементами пластинами, оболочками, балками, стрингерами и др. Б.М. Нуллером и автором . В задачах теории консолидации, как было установлено Б. Эти соотношения записаны для трансформант Лапласа по времени или периодических по времени решений задач консолидации при различных граничных условиях. Второй аспект исследование поведения комплексных нулей характеристнческих функций аналогов собственных чисел задач теории упругости и консолидации при различных граничных условиях. Установлены некоторые общие свойства характеристических функций и расположения их нулей в комплексной плоскости в зависимости от параметров задачи, что позволяет применять для решения большого класса смешанных контактных задач теории упругости и теории консолидации метод Винера Хопфа. Третий аспект построение аналитических решений задач теории упругости и теории консолидации, в том числе контактных задач, позволяющих, в частности, вычислить коэффициенты интенсивности напряжений, получить различные качественные результаты и простые формулы, а также асимптотические оценки поведения решений, исследовать влияние параметров на поведение решений. В работе точные решения смешанных задач для бесконечных областей с одной точкой раздела граничных условий строятся методом Винера Хопфа. Ф.Д. Гахова, эффективные решения для неоднородных задач строятся непосредственно, с использованием теоремы Лиувилля. Аналитические решения большого класса смешанных контактных задач для конечных полубссконечных областей или решения задач с несколькими точками раздела граничных условий, а также периодических по координате задач для бесконечных областей могут быть построены разработанным Б. М.Нуллером методом кусочнооднородных решений КОР. Основная идея метода состоит в построении системы функций. Кусочнооднородные решения строятся на базе однородных решений методом Винера Хопфа.