Напряженно-деформируемое состояние грунтового основания морских гидротехнических сооружений гравитационного типа при циклическом низкочастотном нагружении

• Автор: Мордвинцев, Константин Петрович
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил

Оглавление
Введение
Глава 1. Обзор экспериментальных исследований и методов расчета напряженнодеформированного состояния основании морских гидротехнических сооружений гравитационного типа, подверженных

волновому воздействию.

Глава 2. Экспериментальное исследование напряженнодеформированного состояния грунтовых оснований морских сооружений

гравитационного типа при низкочастотном циклическом нагружении

Глава 3. Результаты экспериментальных работ.

3.1. Результаты наблюдений за осадками штампов при низкочастотном циклическом нагружении.

3.2 Результаты исследования напряженного состояния грунтового основания

3.3 Результаты измерения деформационных зависимостей грунтового основания при вертикатьном циклическом нагружении.
ГЛАВА 4. Численная методика расчета осадок морских сооружений гравитационного типа при воздействии на них низкочастотных циклических нагрузок.
4.1 Описание методики расчета.
4.2 Результаты численных расчетов напряженнодеформированного состояния грунтового основания при низкочастотном циклическом нагружении.
Заключение.
Список использованных источников


Целью работ было исследование возможности разжижения песков в основании опорных кессонов защитных сооружений и проверка действенности различных методов уплотнения грунтов основания. Модельный кессон был выполнен в масштабе 1:3 от реального сооружения и имел размеры в плане х . Глубина воды в месте установки модели равнялась 6. Грунтовое основание было сложено мелкозернистыми песками, которые уплотнялись вибротрамбованием. Грунтовое основание также слагалось из песков плотностью % и %. Статическая и динамическая нагрузки прикладывались к моделям ступенями до потери ими устойчивости. Опыты показа™, что перемещение модели быстро возрастапи после приложения циклической нагрузки и затем достигалось состояние равновесия. Рост перемещений авторы объясняли наличием в приповерхностном слое грунтового основания некоторых зон рыхлого грунта. Для проверки этого были проведены специальные эксперименты в которых в грунтовом основании были искусственно созданы зоны рыхлого фунта. При этом оказалось, что осадки кессона перед потерей устойчивости За счет плоского сдвига возросли в три раза. В результате проведенных экспериментальных работ был сделан вывод, Что главной причиной дополнительного роста осадок сооружения при его циклическом нагружении является наличие в грунте основания зон рыхлого грунта. Данный вывод P. W Rowe является спорным, так как рост дополнительных осадок сооружений при циклическом нагружении наблюдается и на однородных грунтах, что подтверждается экспериментами, описанными в главах 2, 3 данной работы. Многие исследования циклического нагружения фунтового основания посвящены установлению физических причин роста осадок сооружений при циклическом нафужении. Одной из причин называют поровое давление в фунтовом основании, т. В лаборатории механики фунтов г. Дельфт были проведены исследования на модели такого же кессона, входящего в защитные сооружения, как и в работе P. W. Rowe, но выполненного в масштабе 1:6 []. Модель располагалась в волновом лотке на грунтовом основании толщиной 2. Размеры модели в плане составляли 8. Глубина воды в лотке составляла: перед кессоном 5. Нагрузка на модель создавалась стоячей волной, высота которой постепенно увеличивалась до потери моделью устойчивости (за потерю устойчивости принималось ее постоянное плоское скольжение). За счет уплотнения грунта при колебаниях сооружения. Перед передней стенкой сооружения эти два фактора противодействуют друг другу. Под тыловой стенкой волновое давление оказывает малое воздействие и определяющим становится колебание сооружения. Были получены диаграммы изменения порового давления в фунтовом основании, которые показали большие фадиенты порового давления иод краями модели. Таким образом, модельные эксперименты показали, что при приложении циклических нафузок на сооружение наблюдается значительное увеличение его осадок, которое объясняется либо наличием в грунте зон рыхлого фунта, либо повышением порового давления. Авторы указанной работы считают, что только поровое давление или наличие зон рыхлого фунта в основании сооружения является причиной роста осадок при циклических нафузках. Исследования, описанные в работах Андерсона [,,] проводились на глинистых грунтах, но автор считает, что их результаты могут быть распространены и на другие типы фунтов. Работы проводились на приборах трехосного сжатия и плоского сдвига, что дало возможность наиболее подробно изучить свойства фунтов при их циклическом нафужении. Автор считает, что в фунтовом основании под сооружением, имеющем большие размеры, в различных точках создаются различные напряженные состояния и испытания образцов фунта должно повторять эти напряженные состояния. Поэтому рекомендуется применять приборы трехосного сжатия для испытания образцов под краем фундамента, и приборы плоского сдвига - под центром. Это объясняется влиянием скорости нафужения (период нафузки составлял сек. При большом количестве циклов нагрузки величина модуля значительно уменьшается (рис. В опытах падение сдвиговой прочности составляло % от статической при деформациях ±3%.