Динамика массивных объектов на склонах
Диссертация
Автор: Ву Тхи Бик Куен
Название: Динамика массивных объектов на склонах
Справка: Ву Тхи Бик Куен. Динамика массивных объектов на склонах : диссертация кандидата технических наук : 05.23.17 / Ву Тхи Бик Куен; [Место защиты: Рост. гос. строит. ун-т] - Ростов-на-Дону, 2009 - Количество страниц: 139 с. ил. Ростов-на-Дону, 2009 139 c. :
Объем: 139 стр.
Информация: Ростов-на-Дону, 2009
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
1 ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМАТИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ
11 Общая постановка модельной задачи
12 Анализ подходов к решению модельных задач
13 Формулировка модельных задач
14 Выбор и обоснование алгоритма решения модельных задач
2 МЕТОДИКА РЕШЕНИЯ МОДЕЛЬНЫХ ЗАДАЧ
21 Особенности разработки МКЭ расчетной модели грунтового массива
22 МКЭ модель системы Тестовые задачи
23 Проведение тестовых расчетов Выводы
24 Сопоставление результатов расчетов по МКЭ с некоторыми аналитическими решениями
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ВОЛН, РАСПРОСТРАНЯЮЩИХ В СЛОИСТОЙ СТРУКТУРЕ, ВКЛЮЧАЮЩЕЙ ПОЛУ ОГРАНИЧЕННЫЕ ПО ДЛИНЕ СЛОИ
31 Случай нормальной структуры
1 Нормальная структура Источник слева от склона
2 Нормальная структура Источник справа от склона
32 Случай аномальной структуры
321 Случай аномальной структуры с распределением жесткостей слоев сверху вниз: «жесткий-мягкий-жесткий»
1 Источник слева от склона
2 Источник справа от склона
322 Случай аномальной структуры с распределением жесткостей слоев сверху вниз: «мягкий-жесткий-мягкий»
1 Источник слева от склона
2 Источник справа от склона
4 ВЛИЯНИЕ МАССЫ ОБЪЕКТА И ЕГО ПОЛОЖЕНИЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ ПОД ФУНДАМЕНТОМ
41 Методика расчета задачи динамического контакта массивного объекта со слоистой среды
42 Расчет особенностей динамического НДС системы массивный объект - среда вблизи берегового склона
421 Случай нормальной структуры
1 Нормальная структура Источник слева от склона
2 Нормальная структура Источник справа от склона
422 Случай аномальной структуры
4221 Случай аномальной структуры с распределением жесткостей слоев сверху вниз: «жесткий-мягкий-жесткий»
1 Источник слева от склона
2 Источник справа от склона
4222 Случай аномальной структуры с распределением жесткостей слоев сверху вниз: «мягкий-жесткий -мягкий»
1 Источник слева от склона
2 Источник справа от склона
43 Расчет особенностей динамического НДС пространственной системы «массивный объект — среда» вблизи берегового склона
ВЫВОДЫ
Введение:
Практически во всем мире крупные поселения возникали по высоким берегам крупных рек. Береговые склоны практически всегда подрезают грунтовый массив и характеризуются выходами слоев различной толщины с различными механическими характеристиками. Расположение строений на подобных склонах всегда определяет сложную картину напряженно-деформированного состояния самого объекта и грунтового массива под ним как при статическом, так и динамическом нагружении. Очевидно, что подобные склоны являются зонами с повышенной опасностью оползневых явлений, а также с точки зрения последствий при возможном сейсмическом или вибрационном техногенном воздействии.
Эта закономерность распространена и на крупные города Вьетнама. Отличительной характеристикой строения грунта здесь является наличие достаточно мощных пластов осадочных пород, отличающихся пониженными прочностными характеристиками. Достаточно распространенным является чередование таких слоев более жесткими прослойками песчаника, известняка, или вулканических пород. Подобная геофизическая структура характеризуется очень сложными волноводными свойствами, определяющими сложный характер воздействия на здания или сооружения распространяющихся в ней сейсмических или техногенных колебаний. Наличие прерывающихся волноводных слоев (слои с пониженным модулем упругости, заключенные между более жесткими слоями) определяет возможность существенного увеличения уровня воздействия сейсмических или техногенных колебаний, распространяющихся в грунтовом массиве, на здания и сооружения, расположенные вблизи зон выхода подобных слоев на поверхность откоса. Исследования в этом направлении в основном связаны с изучением оползневых склонов на базе экспериментальных и теоретических методов при статическом воздействии с учетом изменения их обводненности.
Причем теоретические методы в основном связаны с введением упрощенных соотношений, в основе которых лежат эмпирические формулы, позволяющие существенно упростить расчетную схему (модель). Более точные расчеты, основанные на решении сложных краевых задач механики сплошной среды [91] появились в последнее время на базе использования программных комплексов, реализующих метод конечных элементов (МКЭ) или с развитием и использованием метода граничных интегральных уравнений (МГИУ). Изложенное определяет целесообразность и важность исследования характеристик статического и динамического взаимодействия массивных поверхностных объектов, расположенных вблизи береговых террас, с грунтом и позволяет сформулировать цель работы: Исследовать особенности динамического взаимодействия массивных поверхностных объектов, расположенных вблизи (или на) береговых склонов, при различном направлении распространения волн от техногенного или сейсмического источника колебаний в грунтовом массиве.
При подобном исследовании можно эффективно использовать как теоретические методы исследования, так и экспериментальные средства и методы. Теоретические методы базируются на разработке математических моделей системы «Здание - береговой склон». При разработке и реализации таких моделей можно использовать различные подходы, основанные на использовании аналитические методов (широко используемых при построении решений задач о возбуждении и распространении колебаний в слоистом полупространстве или пакете слоев [2, 9, 13, 14, 16, 22 - 25, 30 - 34, 36, 45, 47, 48, 50, 53, 54, 62, 64, 67, 71, 72, 80, 89, 102, 105, 113 - 115 и др.], аналитико - численные методы (например, метод граничных интегральных уравнений - МГИУ) и прямые численные методы, из которых наиболее эффективным является метод конечных элементов (МКЭ) и реализующие его программные комплексы. Однако использование МКЭ программных комплексов при моделировании динамических процессов в грунте требует дополнительного обоснования и связано с большими сложностями, так как в расчетную схему приходится вводить представительских объем грунта больших размеров, включающий пояса демпфирующих элементов. Развитие МГИУ с численной реализацией методом граничных элементов (МГЭ) требует серьезной математической проработки с созданием специализированного программного комплекса для решения каждой конкретной задачи. Основной объем разработок с использованием МГИУ -МГЭ связано с решением задач для однородной или слоистой среды с полостью произвольной формы и расположения [19, 42, 43, 62, 63, 99 и др. ], слоя или полупространства с локализованной неровностью границы. Решение задач для слоистой среды, моделирующих береговой склон требует существенного развития аппарата МГИУ - МГЭ.
В настоящей работе основное внимание уделено разработке и обоснованию МКЭ алгоритмов, позволяющих произвести расчет совместного деформирования зданий и грунтового массива вблизи берегового склона с сохранением основных динамических характеристик колебаний, распространяющихся в грунте от источников различной природы.
|
