Определение модуля деформации предварительно уплотненных оснований фундаментов Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

ками тока и напряжения якоря, чем имитируется положение щеток на коллекторе ДПТ и обеспечивается возможность получения как жестких, так и мягких механических характеристик;

мального по КПД магнитного потока

в АВД (¥<5 - const);

— поддержание ортогональности векторов результирующего потоко-сцепления и тока якоря АВД, что обеспечивает максимальное значение элек-

поддержание постоянства опти- тромагнитного момента.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Гуляев И. В., Сонин Ю. П., Байнев В. Ф. Цифровая система управления преобразователем для возбуждения бесконтактного асинхронизиро-ванного вентильного двигателя // Вестн. Морд.

ун-та. 1994. № 2. С. 57 — 59.

2. Сонин Ю. П., Байнев В. Ф., Гуляев И. В. Статические характеристики бесконтактного асинхронизированного вентильного двигателя // Электротехника. 1994. № 9. С. 15 — 20.

3. Сонин Ю. П., Стромин Б. А., Тургенев И. В., Гуляев И. В. Исследование асинхронизированного вентильного двигателя // Электротехника. 1982. № 10. С. 49 — 51.

4. Сонин Ю. П., Юшков С. А., Прусаков Ю. И. Бесконтактный асинхронизированный вентильный двигатель // Электричество. 1989.

№ 11. С. 41 — 45.

оооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооосхзоооооооооооооо

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ ДЕФОРМАЦИИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО УПЛОТНЕННЫХ ОСНОВАНИЙ ФУНДАМЕНТОВ

А. Е. ДУРАЕВ, кандидат технических наук

Верхние слои грунтов, уплотненных трамбованием, укаткой тяжелыми катками, методом поверхностного вибрирования, втрамбованием в грунт щебня или гравия, имеют большую плотность с большим модулем деформации по сравнению с нижележащими слоями. С учетом этого обстоятельства в ряде работ, например [1 — 3], даны решения задач напряженно-деформирован-ного состояния грунтового массива и изучено его влияние на работу конструкций для случая, когда модуль деформации убывает (уменьшается) по глубине г по закону

Е = Е

о

+ Епе

nz

(1)

где Е0

модуль деформации грунта

до его уплотнения; Еп

приращение

модуля на поверхности грунта в результате уплотнения; е — основание натуральных логарифмов; п — параметр, характеризующий интенсив-

ность уменьшения модуля деформации (п < 0).

Рассмотрим возможный вариант определения параметров, входящих в формулу (1). Для получения модуля деформации Ео следует провести испытания грунта штампом до уплотнения в соответствии с ГОСТом. Что ка-

сается двух других параметров

Е

п

и п, их предлагается получить по результатам испытания уплотненного грунтового массива штампами с разными опорными площадями. Осадку квадратного штампа со стороной Ь, лежащего на грунтовом основании с модулем деформации, изменяющимся по закону (1), можно определить из формулы [3 ]

W,

Ш

,2

)

л b Eq

F

(2)

где Р

v

— суммарная нагрузка на штамп; коэффициент Пуассона грунта;

© А. Е. Дураев, 1998

F.

Fq + 2FQ>5

3

(3)

К

P i b2WM

безразмерные функции, По опытным значениям

(7)

р0 и Р0 5

определяемые по формуле

М 1-1 иъ~\

р = т^; 2 2 (З°3 - +

р=1 0=0

+ v(l - Ъ,)С)/((1 + 3(Еп/Ео)^ (4)

В формуле (4) Т = жЬ/2М 1Ц1-V2); М — число элементарных углов, на которые разделен прямой угол, образованный горизонтальной поверхностью грунта и вертикальной осью; I и I. — числа элементарных участков, на которые разделены стороны тампа;

2

fi

1 + J->R

3 114

1 inR

2!5

+

+

1 (nR\

3

336

+ +

1

/

nR

ш!(ш + 3) 1 s

ш

s = sin(xp/2M); G — cos(xp/2M); R = Yb2(x/b + 1/2 + 1/(21) + z/I)2~+

+ (b/L)2 (1/2 + D)2-

Полагая

получаем

имеем

х/Ь - 0,5

Испытав грунт штампом с размером стороны Ь|, нагруженным силой Рь и измерив осадку WSl из формулы (2), имеем:

F

жЬхЕ^Ш

SB

S3

(1-v2)

Повторив

[ытание этого же уплотненного грунта другим штампом с размером стороны Ъ2* аналогично получаем:

F

^bjEoW

si

SI

(1-v2)

Взяв отношение функций

F^/Fjj,

будем иметь:

К1

К,

(5)

где

Kl = Fjy/F

S2 »

(б)

такие значения параметров _п

тамповых испытаний по формуле (7) определяется величина К. Далее следует подобрать

Еп и п,

которые приведут к равенству (5) или значительному их приближению. Функции Fs, и FSI, входящие в выражение (5), вычисляются по формуле (3) соответственно при ширине штампов Ь] и Ь2.

Для нахождения параметров Е„ и

п составлена программа SETTEL (язык Фортран). После ввода программы в память ЭВМ следует по запросу программы ввести значения параметров

ЕО = Ео, U = v; В1 = bj; В2 = Ь2; К.

Затем она переходит к определению числовых значений искомых величин EN = Е„ и N = п. В процессе счета

ЭВМ выдает промежуточные значения Kl, EN, N. Окончательные результаты (EN и N) будут выданы, когда будет удовлетворено условие (5) с заданной точностью.

С ПРОГРАММА SETTEL

С

DIMENSION Е (200), С (200) REAL N, К, Kl, К2, КЗ INTEGER EN

REAL*8 F12, F13, Е, С, А12, А13 OPEN CUNIT-1, FILE-'CON') OPEN (UNITHS, FILE-'RESUl') PRINT*, 'Ввод

PRINT*, *EO= READ(l,*)EO PRINT*, "U=' READ (1,*) U PRINT*, 'B1 READ(1,*)B1 PRINT*, ' READ(1,*)B2 PRINT*, 'K-' READ(1,*)K EN=EO*0.3 J-10 M=90 L=I

T2-1.571 *B1 / (M*J*L*(1-U**2)) T3-T2*B2/B1

24 N«-0.3

исходных данных

11 W=3*EN/E0 70 X2=0

X3=0

8 A2=X2/B1 A3=X3/B2 К 2=0

К 3=0 Z=0

9 D=0

10 R2=SQRT ((В 1 *B 1 * (А2-0.5+0.5/J+ *Z/J)**2)+((B 1 /L) **2)* ((0.5+D) **2)) R3=SQRT ((B2*B2* (АЗ-0.5+0.5/J+ *Z/J) **2)+((B2/L) **2) * ((0.5+D) **2)) PI

A 12=0 A 13=0

44 G=COS (P* 1.570796/M) S=SIN (P* 1.570796/M) E(1)=(N*R2)/S F12=l./3+E(l)/4 DO 22 1=2,200 E(I)=E(1)*E(I-1)/I

22 F12=F12+E(I) / (1+3) C(1)=(N*R3)/S

F13=l./3+C(l)/4

DO 23 1=2,200 C(I)=C(1)*C(I-1)/I

23 F13=F13+C(I)/(1+3) Y=3*G*3-3*U*S*S*G+U*(1-2*U)*G A12=A12+Y/ ((1+W*F12)*R2) A13=A13+Y/((1+W*F13)*R3) P=P+1

IF(P-M)44,44,55 55 K2=K2+A12 K3=K3+A13 D=D+1

IF(D-(L/2)+l) 10,10,13 13 Z=Z+1

IF(Z-J+1)9,9,12

12 F2=T2*K2 F3=T3*K3 IF(A2-0.5)4,3,25

4 F02=F2 F03=F3 X2=X2+Bl/2 X3=X3+B2/2 GOTO 8 3 FK2=F2 FK3=F3

FS1=(F02+2*FK2) / 3

FS2=(F03+2*FK3) / 3

K1=FS1/FS2

WRITE (6,40) К1, EN, N

PRINT*,'K1=',K1,'EN=',EN,'N=',N

40 FORMAT (4H K1=,F7.3,4H EN-, *I4,3H N=,F7.3)

IF (ABS((K-Kl)*100/K).LE.l)

♦GOTO 20 N=N-0.1

IF(ABC(N).LE.l)GOTO 70 EN=EN+1

IF (EN-2*EO) 24,24,25

25 WRITE (6,18)

PRINT *,' He определены' 18 RORMAT ('He определены')

GOTO 26 20 WRITE (6,58) FS1 ,FS2,EN,N PRINT *,'FS1=',FS1,'FS2=',FS2, *'EN=' EN 'N=' N 58 FORMAT'(5H'FS1=,F7.3,5H FS2=, *F7.3,4H EN=,14, *3H N=,F7.3) IF(K.GT.Kl) GOTO 26 EN=EN+1

N=N-0.05

J=16

M=180

L=J

T2=1.571*B1/(M*J*L"'(1-U**2^^

T3ffT2*B2/Bl GOTO 11

26 STOP END

При испытаниях грунта нагрузки на штампы Pi и Р2 рекомендуется задавать такими, чтобы средние давления под подошвами штампов были одинаковыми. Если испытания грунта про-, изводились круглыми штампами диаметрами dj и d2, то параметры Еп и

п можно получить, приняв bi = a>di и 1>2 = cyd2, где со — коэффициент влияния формы подошвы штампа (для круглого со = 0,886).

Пример. Грунтовое основание с модулем деформации Eq = 12 МПа и

коэффициентом Пуассона v = 0,3 было

подвергнуто поверхностному уплотнению, что привело к изменению модуля деформации верхних слоев. Требуется определить параметры Еп и п формулы (1), характеризующие состояние модуля деформации после уплотнения. Положим, что в результате испытаний грунта квадратным штампом со стороной bi = 1м при нагрузке Pj = 250 кН

осадка оказалась = 1,03 см. При

испытании другим штампом со стороной Ь2 = 2 м от действия нагрузки Р2 = 1000 кН осадка АУ^ = 2,33 см.

По формуле (7) имеем

К

Р2Ь1У/51 _ 1000 1 1,03 Р!Ь2\У,2 250 • 2 2,33

0,884.

Задав перед запуском программы

Е0 =12; и = 0,3; В1 = 1; В2 = 2;

К = 0,884, получаем К1 = 0,884; ЕЫ = 16; N = -0,7, а следовательно, модуль деформации уплотненного грунта изменяется с глубиной по закону (рис.)

Е = 12 + 16 2,72~0»72, МПа.

30 Е, МПа

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Р и с»

1. Дураев А. Е. К расчету удлиненных плит и рам на грунтовом основании с убывающим (возрастающим) по глубине модулем деформации // Вестн. Морд, ун-та. 1993. № 4. С. 44 — 49.

2. Дураев А. Е. Напряжения в фунте с убывающим (возрастающим) по глубине модулем деформации от вертикальной нагрузки, распределенной по полосе, и их использование для

расчета осадок ленточных фундаментов / Мордов. ун-т. Саранск, 1993. 10 с. Деп. в ВИНИТИ, № 446-В93 от 24.02.93.

3. Дураев А. Е. Осадки поверхности полупространства с убывающим по глубине модулем упругости от действия нагрузки, распределенной по площади прямоугольника // Вестн. Морд, унта. 1995. № 1. С. 68 — 72.

СИСТЕМА МОДЕЛИРОВАНИЯ СТОЛКНОВЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

В. К. ШМИДТ, кандидат технических наук, О. В. МОТУЗ, аспирант

Рост темпов автомобилизации, скорости и интенсивности транспортных потоков, снижение качества обучения вождению привели к увеличению дорожно-транспортных происшествий (ДТП), которые в большинстве случаев

сопряжены с человеческими жертвами или материальным ущербом. При расследовании преступлений и правонарушений, связанных с ДТП, часто назначают судебную автотехническую экспертизу.

© В. К. Шмидт, О. В. Мотуз, 1998