Решение задачи определения напряжений и деформаций в жестких многослойных аэродромных покрытиях

• Автор: Безелянский, Владимир Борисович
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 169 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .
Глава I. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЖЕСТКИХ МНОГОСЛОЙНЫХ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ

1.1. Выбор модели упругого основания для расчета

жестких многослойных покрытий аэродромов . Ю

1.2. Конструкции жестких многослойных покрытий и

методы их проектирования

1.3. Метода расчета слоистых сред и их применение

в проектировании аэродромных покрытий .

1.4. Цели и задачи исследования .

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МНОГОСЛОЙНЫХ ЖЕСТКИХ ПОКРЫТИЙ

2.1. Задача и методика проведения эксперимента .
2.2. Результаты эксперимента и их анализ .
2.3. Изучение результатов испытаний моделей плит двухслойных покрытий по данным Ассоциации портландцемента США
Глава 3. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ОБ ИЗГИБЕ БЕСКОНЕЧНОЙ МНОГОСЛОЙНОЙ ПЛИТЫ С НЕСКРЕДЛЕННЫМИ СЛОМ, ЛЕЖАЩЕЙ НА УПРУГОМ ОСНОВАНИИ
3.1. Постановка задачи
3.2. Построение решения задачи
3.2.1. Выражения для напряжений и перемещений в слоях многослойной плиты
3.2.2. Построение системы функциональных уравнений
3.3. Исследование поведения системы функциональных уравнений и сходимости несобственных интегралов, представляющих решение для плиты с произвольным количеством слоев
3.3.1. Исследование системы функциональных уравнений многослойной плиты с нескрепленяыми слоями при
3.3.2. Исследование системы функциональных уравнений многослойной плиты с нескрепленяыми слоями при
уЗ оо .
Глава 4. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ОБ ИЗШБЕ МНОГОСЛОЙНОЙ ПЛИТЫ НА УПРУГОМ ОСНОВАНИИ ПРИ УСЛОВИИ СКРЕПЛЕНИЯ ВСЕХ ИЛИ НЕКОТОРЫХ ЕЕ СЛОЕВ
4.1. Решение задачи об изгибе бесконечной многослойной плиты на упругом основании при условии скрепления
всех ее слоев .
4.1.1. Постановка задачи .
4.1.2. Исследование поведения системы функциональных уравнений и их решений при уЗ ео
4.2. Решение задачи об изгибе бесконечной 3слойной плиты на упругом основании при условии скрепления двух ее верхних слоев
4.2.1. Постановка задачи .
4.2.2. Исследование поведения определителя и асимптотики решения системы функциональных уравнений при
у2 г оо .
4.3. Решение задачи об изгибе бесконечной 3слойной плиты на упругом основании при условии скрепления двух ее нижних слоев .
4.3.1. Постановка задачи
4.3.2. Исследование поведения определителя и асимптотики решения системы функциональных уравнений при уз сю
Глава 5. НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И НЕСУЩАЯ СПОСОШОСТЬ ЖЕСТКИХ МНОГОСЛОЙНЫХ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ
5.1. Концентрация напряжений в жестких многослойных аэродромных покрытиях .
5.2. Напряженное состояние жестких многослойных покрытий, имеющих в своей конструкции жесткие
и нежесткие слои . НО
5.3. Практические рекомендации по расчету и конструированию жестких многослойных аэродромных покрытий
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ. ЗАДАЧИ ДАЛЬНЕЙШИХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
ЛИТЕРАТУРА


Вид строительного материала в несущих слоях покрытия в основном и предопределяет характер работы покрытия под нагрузкой с точки зрения его взаимодействия с грунтовым основанием. Материал покрытия и характер взаимодействия покрытия и основания под нагрузкой являются взаимосвязанными величинами, и поэтому аэродромные покрытия вполне допустимо классифицировать по характеру их взаимодействия с основанием. Основными критериями для такой классификации являются величина рабочей зоны покрытия чаша прогиба и диапазон прогибов и давлений на грунт от нагрузки, характерных для данного типа покрытия. Для нежестких покрытий величина чаши прогиба мала и соизмерима с диаметром отпечатка колеса самолета рис. В то же время для покрытий жесткого типа размер чаши прогиба значительно превышает размер отпечатка колеса пневматика рис. I б. Для жестких покры
Ряс. Указанная особенность работы каждого типа аэродромных покрытий находит свое отражение в выборе расчетной модели грунтового основания. Основой для большинства применяемых в настоящее время моделей грунтового основания служит линейная зависимость между деформациями грунта и прикладываемыми к нему силами. Замена реального грунтового основания механической моделью, которая отражает его специфические свойства, осуществляется в основном по трем направлениям 1 . Одно из направлений этого моделирования наделяет основание свойствами упругого полубесконечного тела, деформации в котором распространяются неограниченно в любом направлении от места приложения нагрузки. Другое направление заключается в том, что наделяет модели грунта такими свойствами, при которых деформации в грунтовом основании не выходят за пределы площадки нагружения. Третье направление состоит в создании таких моделей, в которых величина распределительной способности грунта поддается регулированию, и деформации грунтового основания могут быть локализированы на определенном расстоянии от площадки нагружения. К первому направлению относится модель упругого полупространства и производные от нее модели, например,модель линейнодеформируемого полупространства. Эта модель была разработана в работах Г. Э. Проктора, Н. М. Герсеванова, М. М. ГорбуноваПосадова , и других исследователей. Ко второму направлению относится модель ФуссаВинклера, исторически самая первая модель грунтового основания. К третьему направлению относятся модели, разработанные М. М. ФилоненкоБородичем , В. З. Власовым и П. Сюда же можно отнести модель слоя конечной мощности. Остановимся более подробно на этих моделях. Как уже говорилось выше, модель упругого полупространства имеет деформации за пределами плиты и поэтому способна отражать свойства связанных грунтов. Эта модель исходит из предположения, что грунт является идеально упругой средой и подчиняется уравнениям теории упругости. Перемещения поверхности упругого основания определяются по формулам теории упругости. Такая модель упругого основания может быть представлена бесконечно большим количеством упругих вертикальных пружин. По представлению этой модели в грунте возникают только деформации под нагруженными площадками и вне их равны нулю. Применительно к расчету плиты на упругом основании эта модель предполагает, что деформации основания за пределами плиты равны нулю. Модель третьего типа усовершенствует модель вуссаВинклера таким образом, чтобы стало возможным регулировать деформации за пределами площадки нагружения. Так, например, профессор М. М. ФилоненкоБородич модифицировал гипотезу Винклера с помощью гибкой мембраны, натянутой поверх пружинок, имитирующих упругое основание. Такая модель распределяет деформации в грунте за пределами грузовой площадки. П.Л. Пастернак и В. КМр. ПЛИТЫ. К этому же направлению моделирования грунтового основания относится модель упругого слоя конечной мощности. Развитию этого направления посвящены работы О. Я. Шехтер, И. И. Черкасова и др. Применение этой модели обуславливается физическими свойствами грунта, например малой глубиной распространения деформаций в грунте, наличием скального основания или жесткого подстилающего слоя.