Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА





Динамический расчет производят только для насыпей, в основании которых залегает торф, если толщина насыпного слоя, рассчитанного статическим методом, менее 3 м.

Динамический расчет сводится к удовлетворению следующего условия:

aфактaдоп, (А.1)

где афакт - ускорение колебаний проектируемой насыпи на торфе;

адоп - предельно допустимое ускорение колебаний насыпи, на торфе, определяемое в зависимости от типа проектируемого покрытия и частоты колебаний насыпи (рис. А.1).

Ускорение колебаний проектируемой насыпи на торфе определяется по формуле

aфакт = A ∙ ω2, (А.2)

где А - амплитуда колебаний насыпи;

ω - круговая частота собственных колебаний насыпи.

Амплитуду колебаний насыпи на торфе определяют по формуле

A = l(Кдин - 1), (А.3)

где l - упругий прогиб торфяного основания, вызываемый статической нагрузкой от колеса расчётного автомобиля;

Кдин - динамический коэффициент, характеризующий увеличение прогиба за счёт эффекта подвижности нагрузки.

Динамический расчет необходимо производить в такой последовательности:

а) определить частоту собственных колебаний насыпи на торфяном основании;

б) определить амплитуду колебаний насыпи;

в) вычислить ускорение колебаний проектируемой насыпи;

г) определить предельно допустимые ускорения колебаний;

д) проверить допустимость ускорений колебаний проектируемой насыпи;

е) наметить мероприятия по уменьшению ускорений колебаний, если они превышают предельно допустимые величины.

Определение частот собственных колебаний насыпей на торфяном основании

При определении частот собственных колебаний насыпи, в зависимости от отношения ее толщины к толщине оставляемого слоя торфа, следует рассматривать два расчетных случая:

1-й - hн : hт ≥ 0,5;

2-й - hн : hт < 0,5.

Частоты собственных колебаний насыпей на торфяном основании определяют по формулам:

а) для 1-го расчетного случая (А.4, а)

б) для 2-го расчетного случая (А.4, б)

В формулах (А.4) Eпр - приведенный модуль упругости торфа, учитывающий отсутствие боковых перемещений колеблющейся призмы торфяного основания:

(А.5)

где Eт - модуль упругости болотного грунта, уплотненного массой насыпи, который определяют по данным компрессионных или штамповых испытаний, МПа. Для торфяных грунтов Eт допускается определять по экспериментальной зависимости Eт = fd; λсж), приведенной на рис. А.2d - плотность сухого торфа в природном залегании, г/см3;

λсж - относительная деформация сжатия торфа, уплотненного массой насыпи);

μ - среднее значение коэффициента Пуассона для торфа. При отсутствии данных испытаний допускается принять μ = 0,35. В этом случае Eпр = 1,141Eт.

g - ускорение свободного падения (g = 9,8 м/с2).

Рис. А.1. Предельно допустимые ускорения колебаний земляного полотна для:

I - усовершенствованных капитальных покрытий;

II - усовершенствованных облегчённых покрытий;

III - переходных покрытий

Рис. А.2. Номограмма для определения модуля упругости торфяного основания

К1 = hн / hт; К2 = ρт / ρн.

Здесь hн - общая толщина насыпного слоя, см, (рис. А.3),

hм - толщина слоя торфа под насыпью, см, (рис. А.3);

ρт и ρн - соответственно средние плотности грунта торфа и насыпи, г/см3;

η - коэффициент, определяемый по графику (см. рис. А.4, б);

Pрасч - расчетная нагрузка на основание, кг/см2;

a0 - коэффициент М. И. Горбунова-Посадова, определяемый в зависимости от отношения 2hт / D по табл. А.1.

Рис. А.3. Расчётная схема

Таблица А.1

Коэффициент a0

2hт / D a0 2hт / D a0 2hт / D a0 2hт / D A0
0,00 0,00 1,0 0,50 0,81 0,94
0,25 0,13 1,5 0,64 0,86 0,97
0,50 0,26 2,0 0,73 0,89 0,99
0,75 0,39 2,5 0,78 0,92 1,00

Общая толщина насыпного слоя (см. рис. А.3)

(А.6)

Упругий прогиб торфяного основания вычисляют по формуле

hн = h + Sобщ = Hод + h'н. (А.7)

где ρ и D - параметры расчетной нагрузки;

К - комплексный коэффициент, учитывающий конечные размеры слоя торфа и распределяющую способность насыпи.

Коэффициент (К) определяют по графику (рис. А.4, а) в зависимости от отношений h'н / D и hт / D (hт = Н - Sобщ, где H - глубина болота).

η - коэффициент изменения контактного напряжения в слоях различных жесткостей, зависящий, главным образом, от отношения жесткостей, выражаемых модулями упругости.

Численные значения коэффициента η как функции отношения Ен / Ет для h'н ≥ 2D определяют по графику (рис. А.4, б);

n - коэффициент, значения которого принимают по табл. А.2.

Таблица А.2

Коэффициент n

≤ 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 ≥ 5,0
n 1,5 1,3

Динамический коэффициент (Кдин), равный отношению максимального динамического прогиба торфяного основания, вызываемого движущимся автомобилем, к величине статического прогиба, определяют по графику (рис. А.5) в зависимости от коэффициента демпфирования (Ψ).

Для 1-го расчетного случая он равен 8,6 / ω;

для 2-го - 0,33 / Eт (Ет в МПа).

Мероприятия по снижению ускорений колебаний земляного полотна

В случаях, когда не выполняется требование формулы (А.4), обеспечивающее допустимые колебания насыпи на торфе, находящейся под действием динамической нагрузки, необходимо наметить мероприятия по снижению колебаний.

Рис. А.4. Графики для определения коэффициентов К и η

Основным и наиболее простым способом снижения ускорения колебаний земляного полотна на торфяном основании является увеличение толщины насыпного слоя, что обеспечивает уменьшение частот и амплитуд колебаний и, в конечном счете, снижает ускорение колебаний.

Если по условиям продольного профиля поднятие насыпи нежелательно, то для увеличения толщины насыпного слоя можно пользоваться методами перегрузки или частичного выторфовывания.

Рис. А.5. График для определения динамического коэффициента

Приложение 2 (Б)







Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2023 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.