Проверяемый текст
Белоусов, Сергей Николаевич; Метод расчета прочности системы насыпь земляного полотна - основание, базирующийся на анализе напряженного состояния грунтов (Диссертация 2005)
[стр. 34]

разработанную им методику построения наиболее вероятной поверхности разрушения и некоторые допущения, основанные на результатах экспериментов, показано, что появление пластической области перераспределяет горизонтальные и касательные составляющие напряжений.
При переходе откоса в предельное состояние эти напряжения в приконтурной зоне резко уменьшаются.
В средней части поверхности они близки к напряжениям, полученным из упругого решения.
С приближением к вершине откоса касательные напряжения возрастают, а горизонтальные убывают, что увеличивает сдвигающие силы.
С увеличением трения и сцепления увеличиваются горизонтальные и особенно касательные составляющие напряжений.
Их перераспределение происходит таким образом, что удерживающие силы, действующие вдоль поверхности разрушения, фактически не изменяются с появлением пластической области.
Сдвигающие силы, перераспределяясь, в сумме остаются примерно теми же.
Поэтому величина коэффициента устойчивости при решении упругопластической и упругой задач практически одинакова.
Пластическая область при различных значениях коэффициента
устойчивости, полученная из решения упруго-пластической задачи, больше аналогичной области, определенной упругим решением.
Следовательно, использование теории упругости при определении коэффициента устойчивости правомерно.

Наиболее удачным, на наш взгляд, является работа [14], в которой устранены многие недостатки ранее известных методов.
В [14] напряжения в системе насыпь-основание определяются с использованием метода конечных элементов, в котором сплошная среда заменяется дискретной моделью, интегрирование конечным суммированием, а дифференциальные уравнения в частных производных системами алгебраических или обыкновенных дифференциальных уравнений.
При увеличении числа элементов и уменьшении их размеров компоненты напряжений и перемещений, определенные для дискретной модели, приближаются к соответствующим компонентам сплошной среды.

34
[стр. 20]

Несомненно, что решения перечисленных задач представляют большой интерес.
Однако, смешанная задача для невесомого полубесконечного клина, нагруженного равномерно распределенной нагрузкой, к сожалению, далека от задачи расчета устойчивости откосов и склонов.
Исследованиям устойчивости высоких насыпей автомобильных дорог на слабых грунтах посвящены работы В.Д.
Казарновского [37], в которых на основе анализа напряженного состояния насыпи и основания определяются относительные размеры пластических зон и оценивается устойчивость системы насыпь-основание.
При этом используется упругое решение, т.е.
имеются погрешности в определении размеров пластических зон, а также затруднителен выбор относительных размеров этих зон, обеспечивающих прочность системы.
Наиболее удачным, на нятп взгляд, является приближенное решение смешенной задачи, полученное профессором В.К.
Цветковым [99].
Используя разработанную им методику построения наиболее вероятной поверхности разрушения (см.
раздел 3) и некоторые допущения, основанные на результатах экспериментов, показано, что появление пластической области перераспределяет горизонтальные и касательные составляющие напряжений.
При переходе откоса в предельное состояние эти напряжения в приконтурной зоне резко уменьшаются.
В средней части поверхности они близки к напряжениям, полученным из упругого решения.
С приближением к вершине откоса касательные напряжения возрастают, а горизонтальные убывают, что увеличивает сдвигающие силы.
С увеличением трения и сцепления увеличиваются горизонтальные и особенно касательные составляющие напряжений.
Их перераспределение происходит таким образом, что удерживающие силы, действующие вдоль поверхности разрушения, фактически не изменяются с появлением пластической области.
Сдвигающие силы, перераспределяясь, в сумме остаются примерно теми же.
Поэтому величина коэффициента устойчивости при решении упруго-пластической и упругой задач практически одинакова.
Пластическая область при различных значениях коэффициента


[стр.,21]

устойчивости, полученная из решения упруго-пластической задачи, больше аналогичной области, определенной упругим решением.
Следовательно, использование теории упругости при определении коэффициента устойчивости правомерно.

В заключение обзора существующих аналитических методов отметим, что их применение возможно только при определенной схематизации и идеализации природных условий.
Однако, несмотря на это, огромным преимуществом этих методов является возможность широкого анализа явлений и обобщений полученных результатов.
1.1.2.
Лабораторныеметоды Экспериментальные лабораторные исследования проводятся с использованием следующих методов: эквивалентных материалов, поляризационнооптического, тензометрической сетки и др.
Сюда же следует отнести различные методы определения физико-механических характеристик грунтов и изучения влияния на них различных факторов.
Метод эквивалентных материалов впервые применен в Советском Союзе в 1936 г.
Г.Н.
Кузнецовым [43, 44].
Он основан на использовании искусственных материалов, которые воспроизводят в модели явления, происходящие в натуре.
Зависимости между физико-механическими свойствами натуры и модели определяются общими положениями теории механического подобия.
Этот метод совершенствуется и успешно применяется в лабораториях научно-исследовательских и учебных институтов в нашей стране и за рубежом.
В частности, метод эквивалентных материалов получил широкое применение при исследовании устойчивости откосов и склонов [31].
Его используют при установлении предельных параметров однородных откосов [91]; определении напряжений путем измерения компонентов деформаций в точках приоткосной зоны [30]; уточнении формы и расположения поверхности разрушения [39]; изучении влияния внешних нагрузок на устойчивость откосов [109]; исследовании устойчивости слоистых откосов [33,126].


[стр.,27]

Указанные недостатки не позволяют во многих случаях достаточно точно и надежно определять оптимальные параметры откосов различных инженерных сооружений и исследовать оползневые процессы.
В настоящей работе при решении поставленной задачи перечисленные недостатки устраняются.
Напряжения в системе насыпь-основание определяются с использованием метода конечных элементов, в котором сплошная среда заменяется дискретной моделью, интегрирование конечным суммированием, а дифференциальные уравнения в частных производных системами алгебраических или обыкновенных дифференциальных уравнений.
При увеличении числа элементов и уменьшении их размеров компоненты напряжений и перемещений, определенные для дискретной модели, приближаются к соответствующим компонентам сплошной среды.

Метод конечных элементов используется при решении задач о концентрации напряжений вокруг выработок [5, 63, 118], определении скоростей деформации уступов [32], предельных высот откосов [29], устойчивости целиков в бортах карьеров [38], изучении механизма разрушения откосов и вы* числении коэффициентов устойчивости [85, 119, 129, 40].
С помощью этого метода можно учесть сложную геометрию склонов и откосов, неоднородность, анизотропию и нелинейные свойства грунтов.
Однако, при определении напряжений в массиве методом конечных элементов, полубесконечная область заменяется конечной расчетной моделью.
Неточности в определении ее размеров, количества элементов и граничных условий значительно искажают горизонтальные и особенно касательные напряжения, которые могут быть в несколько раз больше или меньше аналогичных напряжений, вычисленных для сплошной среды [98].
В работе правильность выбора размеров расчетной модели, количества элементов и граничных условий проверяется на однородной модели с использованием точного решения задачи теории упругости для однородной изотропной полуплоскости с криволинейной границей [97].

[Back]