Прочность связных грунтов в условиях объемного сжатия и растяжения и оценка возможности трещинообразования в грунтовых плотинах

• Автор: Синяков, Леонид Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 185 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
I. ОБЗОР И АНАЛИЗ ТЕОРИЙ ПРОЧНОСТИ И ИССЛЕДОВАНИЙ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СВЯЗНЫХ ГРУНТОВ НА РАСТЯЖЕНИЕ

1. Обзор и анализ теорий прочности

2. Методы испытаний связных грунтов на растяжение . .

3. Обзор и анализ результатов экспериментальных исследований механических свойств связных грунтов

на растяжение . .

Выводы по главе I .

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЧНОСТИ СВЯЗНЫХ ГРУНТОВ В УСЛОВИЯХ ПРОСТРАНСТВЕННОГО НАГРУЖЕНИЯ РАСТЯГИВАЩИМИ И СЖИМАЩИМИ УСИЛИЯМИ . .
1. Анализ ожидаемого поведения связных грунтов в условаиях сжатиярастяжения и растяжения .

2. Экспериментальная установка .

3. Методика испытаний образцов связных грунтов. Характеристики исследуемых грунтов .
1. Конструкция образцов для испытаний связных грунтов на сжатие и растяжение .
2. Подготовка образцов к опытам и проведение испытаний . . . .
3. Отработка методики испытаний образцов связных грунтов .
4. Физические характеристики исследуемых грунтов . . Выводы по главе 2 . .
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЧНОСТИ СВЯЗНЫХ ГРУНТОВ. РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ
3.1. Влияние условий нагружения на характер разрушения
и прочность связных грунтов .
3.2. Деформируемость связных грунтов в условиях растяжения .
3.3. Построение полной предельной поверхности прочности по экспериментальным данным. Условие предельного равновесия связных грунтов .
3.4. Анализ результатов выполненных исследований . . .
Выводы по главе 3
4. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ТРШЩНБРАВАНИЯ В ГРУНТОВЫХ ПЛОТИНАХ .
4.1. Существующие представления о трещинообразовании в плотинах .
4.1.1. Причины возникновения трещин и их классификация
4.1.2. Краткий обзор и анализ предложений и методов оценки возможности трещинообразования в плотинах . .
4.2. Применение результатов исследований для расчета грунтовых плотин на трещинообразование .
Выводы по главе 4
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Н2 проблемы 0 "Разработать и внедрить новые технологические решения и технологию строительства гидроэлектростанций в сложных природно-климатических условиях" (постановление Госплана СССР, ПШТ Совмина СССР и Президиума АН СССР № 0/0/ / от г. Основные положения и результаты работы докладывались на Всесоюзной научно-технической конференции "Инженерное мерзлотоведение в гидротехническом строительстве" (Москва, г. Юбилейной научно-технической конференции гидротехнического факультета ЛПИ им. М:. И.Калинина (Ленинград, г. Подземные сооружения, основания и фундаменты" и "Гидротехнические сооружения" ЛПИ им. М.И. Калинина. По теме диссертации опубликовано четыре печатных работы и получено авторское свидетельство на изобретение. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, изложенных на НО страницах машинописного текста, а также включает рисунок, 4 таблицы, список литературы из 4 наименований и 3 приложения. Работа выполнена на кафедре "Подземные сооружения, основания и фундаменты" Ленинградского политехнического института имени М. И. Калинина. Под прочностью материалов, в том числе и грунтов, подразумевается их способность воспринимать действие внешних усилий без полного разрушения или развития недопустимо искажающих форму тел деформаций (С. С.Вялов [], М. В.Малышев []). Материал может находиться в допредельном (прочном) или предельном напряженном состоянии в зависимости от величины действующего на него усилия. В предельном состоянии, которое возникает при определенном сочетании напряжений, наблюдается предельное равновесие между внешними усилиями и внутренними силами сопротивления материала, при этом незначительное увеличение внешних сил вызывает его разрушение [] . В допредельном состоянии материал (без потери прочности) может подвергаться деформированию. Для оценки прочности конструкции (сооружения) применяют теории прочности, основанные на результатах механических испытаний материалов. Теории прочности также называют теориями (условиями) предельного напряженного состояния. Существуют следующие теории прочности (см. С.М. Беляева [] , М. М.Филоненко-Бородича [] , С. Р.Мес-чяна []). Теория наибольших нормальных напряжений (первая классическая теория прочности), предложенная Галилеем, предполагает, что разрушение материала происходит при достижении одним из главных нормальных напряжений предельной прочности материала, определяемой из опыта на осевое растяжение. Теория наибольших удлинений или вторая классическая теория прочности, основоположниками которой считаются Мариотт ( г. Навье ( г. Эта теория не подтверждается опытами с материалами в пластичном состоянии, а также с материалами, находящимися в условиях сложного нагружения. Первая и вторая теории являются теориями отрыва, но шли можно пользоваться не во всех случаях разрушения материалов путем отрыва. По теории наибольших касательных напряжений (третьей классической теории прочности), предложенной Кулоном в году, материал находится в предельном (опасном) состоянии тогда, когда наибольшее касательное напряжение ТГшах будет равно предельному значению касательного напряжения Тпр для этого материала. Ттах < *ГП, . Для случая сложного напряженного состояния при <зг>б2>б3 условие (1. Ыф Ифпр • (1. Значение Иф пр определяется из опыта на одноосное растяжение (сжатие). Щ I (<3Гб2)2 + (б2- б3)2 + (б3 - б/ = б, - %Токт <бт , (1. Т0кт - октаэдрическое касательное напряжение ( Токт действует на площадке, равнонаклоненной ко всем трем главным по напряжениям плоскостям) ; (5Т - предел текучести материала. Последняя теория "является теорией касательных напряжений, но не наибольших, как третья, а октаэдрических или сред-них" [] • От предыдущих трех теорий прочности энергетическая отличается тем, что она нелинейна. Третья и энергетическая теории прочности дают удовлетворительное совпадение с результатами испытаний материалов в пластичном состоянии. Для грунтов наибольшее распространение получили два основных условия предельного состояния (теории прочности): условие Кулона-Мора и условие Мизеса-Боткина.