Методика расчета деформаций цилиндрических стальных ячеек гидротехнических сооружений

• Автор: Селиверстов, Владимир Иванович
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1987
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 256 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИИ ЯЧЕИСТЫХ КОНСТРУКЦИЙ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ И ИХ ОСОБЕННОСТИ.

1.1. Общие сведения о сооружениях ячеистой конструкпии

1.2. Особенности применения ячеистых конструкций в морском гидротехническом строительстве..
1.3. Аналитический обзор исследований гидротехнических сооружений ячеистой конструкции.

1.3.1. Теоретические исследования методов расчета ячеистых конструкций.

1.3.2. Экспериментальные исследования ячеистых конструкций

1.4. Краткие выводы.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ЯЧЕИСТЫХ КОНСТРУКЦИЙ.

2.1. Постановка задачи исследований.

2.2. Математическая модель шпунтовой оболочки
2.3. Математическая модель заполнителя и основания.
2.4. Основное уравнение по расчету напряженнодеформированного состояния цилиндрических стальных ячеек.
2.5. Решение основного уравнения задачи,граничные условия
2.6. Реализация решения задачи на ЭВМ.
2.7. Некоторые результаты расчетов напряженнодеформированного состояния ячейки на ЭВМ.
2.8. Выводы.
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МОДЕЛИ ЯЧЕЙКИ В ГРУНТОВОМ ЛОТКЕ
3.1. Задачи экспериментальных исследований, вопросы моделирования ИВ
3.2. Описание модели, экспериментальной установки и приборов
3.3. Методика проведения экспериментальных исследований.
3.4. Состав экспериментальных исследований, методика обработки экспериментальных данных, опенка погрешности измерений
3.5. Результаты экспериментальных исследований
3.5.1. Анализ результатов экспериментальных исследований
3.5.2. Определение доли влияния заполнителя и шпунтовой оболочки на работу конструкции
3.6. Выводы.
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ДОСТОВЕРНОСТИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
4.1. Сопоставление результатов расчетов по предлагаемой методике с экспериментальными данными автора.
4.2. Сопоставление результатов расчетов по предлагаемой методике с экспериментальными и натурными данными других авторов. Г
4.3. Рекомендации по проектированию гидротехнических сооружений ячеистой конструкции.
4.4. Выводы. Г
ГЛАВА 5. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДИКИ
РАСЧЕТА ДЕФОРМАЦИЙ ЯЧЕИСТЫХ КОНСТРУКЦИЙ.
5.1. Исследование ячеек угольного пирса Восточного порта.
5.2. Расчет деформаций ячеек пирса по предлагаемой методике.
5.3. Возможный экономический эффект от применения предлагаемой методики
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Благодаря этим достоинствам, в настоящее время применяют в основном ячейки цилиндрического типа, исследовадию которых и посвящена настоящая работа. II /. Напряжения, которые могут выдержать подобные шпунтовые сваи,определяются прочностью замков, поэтому плоские стальные шпунтовые сваи характеризуются прочностью на разрыв замковых соединений. Прочность замкового соединения зависит от ширины захвата между зубом и пазом /,/. Высокопрочные шпунтовые соединения были разработаны на основе тщательного изучения их деформации под нагрузкой. Увеличение прочности новых шпунтовых соединений обусловлено, в основном,более эффективным распределением металла, т. Использование плоского металлического шпунта, обладающего сопротивлением на разрыв от до 0 кН на метр длины шпунта, позволяет возводить сооружения из ячеек глубиной до + м /5 /, в том числе и в районах с суровыми ледовьми условиями. В табл. Первоначально ячеистые конструкции использовались в основном в речном гидротехническом строительстве для сооружения временных перемычек / 3,4,5, 9/. Особенно большое строительство ячеистых перемычек велось в х годах, когда возводились перемычки высотой до + м и диаметром до + м /5 ,9/. В настоящее время ячеистые конструкции используются практически для всех типов гидротехнических сооружений / , /. Имеются примеры возведения из ячеек подпорных стенок //, оградительных и причальных сооружений / , , , /, сухих доков /7 , /. На рис. Восточного порта на опорах из ячеек диаметром ,4 м, на рис. Таблица I. Арбед-Белван" ВР9. Фродингам" 5WI, 5WIA ia,? ЮСС" МРІ0І, MPI, MPI 9. Р4, 5Р5 9. ПРИМЕЧАНИЕ: отмеченные (и) выпускаются по спецзаказам. Рис. АО. А ///А ///А~ //&. Х//уЯ. Рис. Рис. Рис Л . Тикси. На рис. Фирмами Японии предложен проект ледостойного основания для шельфа о. Сахалин в виде цилиндрической ячейки из стального листа диаметром м для глубин м // (рис. Таким образом, ячеистые конструкции находят широкое применение в гидротехническом строительстве и используются для возведения практически всех типов гидротехнических сооружений. Ячеистые конструкции цилиндрического типа имеют ряд преимуществ. Появление плоского стального шпунта с большим расчетным сопротивлением на разрыв замков позволяет возводить сооружения из ячеек при больших • глубинах и в суровых условиях. Как уже отмечалось в предыдущем разделе, ячеистые конструкции первоначально наиболее широко использовались в речном строительстве для возведения временных перемычек. В дальнейшем они стали применяться для строительства различных типов постоянных гидротехнических сооружений и в настоящее время широко используются в морском гидротехническом строительстве для возведения причалов,пирсов, доков и т. Во-первых, ячейки морских сооружений, как правило, поверху омоноличены мощным железобетонным оголовком, что значительно повышает их жесткость. Во-вторых, на ячейках причальных сооружений устанавливается сложное технологическое оборудование. Например, на угольном пирсе Восточного порта (рис. Бесперебойная и безаварийная работа технологического оборудования в большой степени обеспечивается нормальным состоянием подкрановых путей / , /. Правилами технической эксплуатации портовых перегрузочных машин / / предъявляются жесткие требования к допускам на укладку подкрановых путей и к максимально допустимым отклонениям при их эксплуатации. В табл. В связи с этим для морских гидротехнических сооружений нормами / / существенно ограничены величины предельно допустимых горизонтальных деформаций. В-третьих, ячейки морских сооружений подвергаются воздействию разнообразных по величине и характеру нагрузкам / , /. Если, например, на ячейки речных сооружений действует,в основном , гидростатическое давление воды, то ячейки морских сооружений подвергаются действию значительных сосредоточенных нагрузок от льда, судов, волн и др. Анализ работы построенных сооружений показывает, что устойчивость ячеек обеспечивается в большом диапазоне нагрузок, и разрушение их не происходит при значительных деформациях /3 ,9 , /. Так, ячеистые конструкции способны выдерживать горизонтальные перемещения верхней части до % от высоты ячейки, и при этом не происходит их разрушение /9 /.