Расчет балки, лежащей на стохастически неоднородном основании, при действии подвижной нагрузки

• Автор: Сергеев, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 05.23.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 198 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ.
Введение.

Глава 1. Постановка задачи и е комплексный анализ.

1.1. Оценка актуальности рассматриваемой задачи.

1.2. Аналитический обзор литературы.

1.3. Постановка задачи.

Глава 2. Статистическая обработка экспериментальных данных.

2.1. Построение вероятностных характеристик для прогибов.

2.2. Построение вероятностных характеристик

для коэффициента отпора упругого основания.

Глава 3. Статистическое моделирование коэффициента упругого отпора грунта.

3.1. Каноническое разложение случайной функции
упругого отпора грунтового основания.
3.2. Автоматизированное моделирование случайной функции Ьх
коэффициента Е.Винклера.
Глава 4. Алгоритмизация метода расчта балки,
лежащей на стохастически неоднородном упругом основании, при действии движущейся силы.
4.1. Математическое моделирование балки на упругом основании
при действии подвижной нагрузки.
4.2. Анализ достоверности работы программы.
4.3. Анализ влияния различных факторов на напряжннодеформированное состояние балки на упругом основании
при действии движущейся силы.
Глава 5. Влияние стохастической неоднородности грунтового
основания на напряжннодеформированное состояние балки при действии движущейся силы.
Глава 6. Алгоритмизация расчта балки, лежащей на вязкоупругом
основании в виде случайного поля, при воздействии системы грузов из подрессоренной и неподрессоренной масс, движущейся с постоянной скоростью.
6.1. Математическая модель и постановка задачи.
6.2. Моделирование стохастических неоднородностей
по ширине балки.
6.3. Алгоритмизация численного решения
разрешающей системы уравнений.
Глава 7. Анализ напряжннодеформированного
состояния конструкции при действии системы грузов из подрессоренной и неподрессоренной масс,
движущейся с постоянной скоростью. ,
Заключение.
Список ЛИТЕРАТУРЫ


Выбор модели балки обосновывается анализом области применимости известных моделей упругих балок, работающих на динамические воздействия: модели Эйлера-Бернулли, модели Рэлея-Власова и модели Тимошенко. Модель движущейся системы грузов представлена в Главе 6 данной работы. Грунтовое основание является сложной в физико-механическом плане структурой, расчёт которой и по сей день остаётся одной из ключевых проблем строительной науки. При этом грунтовое основание несущих конструкций фактически является самой ответственной структурой искусственных сооружений, от надёжности и долговечности которой зависит безопасность эксплуатации и ресурс всего сооружения. Сложность и зачастую непредсказуемость свойств грунта до сих пор не позволяет производить точный аналитический расчёт фунтового основания даже несмотря на значительное развитие вычислительной техники и аппарата численных методов, так что правильная оценка несущей и деформативной способности грунтового основания на настоящий момент может быть получена только при тщательном проведении множества экспериментов, а научная достоверность этой оценки и поныне определяется учёными как «решение задачи с “инженерной” точностью». Современные подходы строительной науки к расчёту фунтовых оснований начали своё развитие около двух веков назад. Научная необходимость обобщить несущие и деформативные свойства фунта без значимого ущерба для объективности расчёта стали причиной создания различных моделей грунтового основания. Стремление построить расчётную модель грунтового основания нашло отражение в попытках идеализации некоторых особенностей работы фунта и придания им черт строгой и легко доступной пониманию математической модели. Иными словами, предпосылками создания тех или иных моделей служило принятие различных гипотез о характере работы и свойствах грунта. Например, одна из наиболее широко использующихся гипотез -гипотеза Фусса-Винклера-Циммермана о структуре грунта как о совокупности независимых упругих связей - четко выражает зависимость реактивного давления фунта от его осадки, но совершенно не учитывает способность фунтового массива распределять по своему объёму напряжения, вызываемые приложенной нафузкой. Другая гипотеза - гипотеза соответствия грунтового массива модели упругого полупространства - наиболее полно отражает способность фунтового основания распределять напряжения, но не учитывает несвязный характер структуры некоторых грунтовых пород, который лучше описывается предпосылкой Фусса-Винклера. На данном этапе развития расчётных методов модельное представление фунта носит частный характер. Для каждого типа грунтового основания, конструкции фундамента, а также степени ответственности возводимого сооружения выбирается конкретная структурная модель грунтового массива, согласно которой и производится расчёт. Обзор наиболее популярных и широко используемых моделей приводится ниже. Расчетный подход Фусса-Винклера. Российской академии наук Николай Иванович Фусс (Fuss) (Цит. В.Ф. Бабков, А. В.Генбург-Гейбович. Основы грунтоведения и механики фунтов, Издание второе, М. Высшая школа, ) Однако это очевидное положение было использовано в расчётах только более полувека спустя. В -м веке в условиях строительства значительно менее интенсивного, чем в наши дни, вопрос экономии материальных ресурсов не стоял так остро, как сейчас. Основополагающим же было стремление заказчиков и инженеров к максимальной надёжности и ресурсу сооружения. Поэтому предпочтение отдавалось принципиальным конструктивным решениям с применением жёстких массивных фундаментов. При этом проблема неоднородности реактивного давления грунтового основания отходила на второй план, т. Необходимость же учёта неравномерного давления грунта и деформативных свойств грунтового основания возникла при появлении гибких линейно-протяженных или обширных по площади конструкций, опирающихся на грунт. В частности, инженерная гипотеза Н. И.Фусса была впервые использована Е. Винклером главным образом для расчёта железнодорожных путей, как гибких линейно-протяжённых (бесконечных) балок, лежащих на упругом основании. Ъ (1. Ь - ширина опирания батки на грунт, (см).