Разработка метода расчета устойчивости откосов с применением теории графов

• Автор: Шайхуллин, Ирек Ринатович
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 164 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР СУЩЕСТВУ ЮН ЩХ МЕТОДОВ

РАСЧЕТА УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСОВ И СКЛОНОВ.

1.1. Особенности явлений и процессов на склонах

1.2. Методы расчета устойчивости откосов

1.2.1. Два основных подхода существующих методов

расчета

1.2.2. Методы расчета устойчивости откосов в зависимости

от ожидаемой поверхности потери устойчивости

1.3. Выводы к главе 1

2. ПРЕДЛАГАЕМЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА УСТОЙЧИВОСТИ
ОТКОСОВ СКЛВ И ЕГО ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
2.1. Формирование расчетной модели откоса
2.2. Численный расчет НДС откоса, склона
2.3. Расчет откоса с зонами пластической деформации грунта
2.4. Методика определения момента потери устойчивости
откоса склона с применением теории графов
2.5. Выводы к главе 2
3. ПРОГРАММ 1АЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДА РАСЧЕТА
3.1. Общая последовательность расчета и структура
программного комплекса
3.2. Алгоритмы, используемые в программе на этапе создания
геометрической модели модуль 1
3.3. Некоторые особенности алгоритма расчета НДС откоса
склона
3.4. Алгоритм определения момента потери устойчивости
откоса склона на основе теории графов
3.5. Выводы к главе 3
4. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТЕРИ УСТОЙЧИВОСТИ МАССИВОВ ГРУНТА ПРИ ПОМОЩИ ТЕОРИИ ГРАФОВ.
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА
4.1. Примеры расчетов и объект исследования
4.2. Численное исследование момента потери устойчивости
вертикального откоса
4.3. Исследование результатов решения задачи
рименсние теории графов при численном расчете
осадок
4.4. Расчет устойчивости откоса в районе строительства двухэтажного гаража в квартале 0 Кировского района г Уфы по предлагаемому методу
и сопоставление результатов с методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения
4.5. Выводы к главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Шестой тип - сложный и представлен комбинациями выше перечисленных. Г.С. Золотарев [3] отмечает, что оползней сложного вида и механизма развития, а также оползней переходных типов значительно больше и изучены они недостаточно. Таковы, например, оползни типа айнинского в долине Зеравшана ( г. Памире ( г. Для условий Башкирии, наиболее типичными склоновыми процессами являются: эрозионные (на склонах оврагов, рек, в зонах переменных уровней сезонных или грунтовых вод); выщелачивание гипса, карбонатов, солей из пор, трещин, прослойков и гнёзд; карст в гипсовых грунтах и карбонатных породах; механическая суффозия в глинистых породах; обрушение пород в сводах над карстовыми и другими естественными полостями и образование воронок; оползни скольжения, вращения, выдавливания. Перед проектированием и возведением зданий и сооружений изучаются инженерно-геологические условия площадки строительства. Изучение оползневого процесса, одного из наиболее распространённых геологических явлений [6], сопряжено с рядом сложностей, связанных со спецификой его протекания. НДС от прикладываемой нагрузки или НДС в естественном состоянии, зависимость этих свойств от других возможных факторов воздействия. В настоящее время существует два независимых подхода расчета устойчивости откосов (склонов). Первый подход - основан на теории жёсткопластических тел и использовании теории предельного равновесия. К нему относятся инженерные или графо-аналитические методы расчета устойчивости откосов. Этот подход позволяет оценить состояние откоса по заданной форме поверхности скольжения при помощи КУ. Основным недостатком является го, что необходимо предварительно задать форму и расположение нредпологаемой поверхности скольжения, что обуславливает уже на начальном этапе расчета приближенность этих методов. Кроме того, для решения статически определимой задачи в уравнения равновесия системы приходится вводить ряд допущений относительно сил взаимодействия между оползающими частями массива грунта откоса. Методы не позволяют определить НДС откоса (склона) и не предназначены для расчетов по второй группе предельных состояний. Второй подход заключается в расчёте НДС откоса (склона) каким-либо аналитическим или численным методом, но не позволяет непосредственно определить момент потери устойчивости. Подобные расчеты выполняются но следующей схеме: осуществляется пошаговое нагружение расчётной модели, па каждом шаге выполняется нелинейный итерационный расчёт, нагрузка, при которой итерации не сходятся, считается критической - откос (склон) теряет устойчивость. Чем точнее требуется определить НДС. Поскольку количество итераций может быть самым различным и зависит от конкретных условий решаемой задачи, точно установить факт расхождения итерационного процесса не удаётся, поэтому момент потери устойчивости массива определяется интуитивно, назначением числа итераций. Теоретической основой вопроса устойчивости склонов является «Теория предельного напряжённою состояния грунтов». Под понятием предельное напряжённое состояние грунта в данной точке понимают то, что малейшее увеличение величии напряжений в данной точке нарушает равновесие и приводит грунт в неустойчивое состояние - появляются поверхности скольжения (деформации сдвига), разрывы (нарушение сплошности под действием нормальных растягивающих напряжений). Такое напряжённое состояние недопустимо для грунтов откосов (склонов), используемых для хозяйственных нужд человека. I Тоэтому для инженерной практики весьма важно уметь оценить максимально возможную нагрузку на откос (склон), при которой он будет ещё находиться в равновесии -сохраня ть устойчивость [4]. Вопросы прочности (несущей способности), устойчивости и давления грунтов на ограждения являются частными задачами общей теории предельного равновесия, начало которой положено ещё трудами Ш. Кулона и Л. Прандгля. В сороковых и пятидесятых годах XX в. В.В. Соколовским, С. С.Голушкевичем, В. Г.Березанцевым и др. Ф.Кегтером), получен ряд замкнутых и табулированных решений В. В.Соколовским и др.