Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Грунтовые основания
Опорные сооружения





















Яндекс.Метрика

Механические свойства грунтов при низкочастотных циклических воздействиях

Низкочастотное воздействие на грунт не относится к категории динамических воздействий, т.к. колебания напряжений происходят медленно с частотой до 1 Герца и, следовательно, ускорением частиц можно пренебречь. К таким воздействиям подвергаются грунты, находящиеся в основании морских гидротехнических сооружений (волновое воздействие), а также в основании сооружений, имеющих низкие частоты собственных колебаний. В последнее время появилось много работ, в которых утверждается возможность действия сверхнизкочастотных колебаний в верхних слоях земной коры, которые также могут вызвать дополнительные деформации в основаниях сооружений.
Механические свойства грунтов при низкочастотных циклических воздействиях

При низкочастотных воздействиях процесс дополнительного деформирования вследствие сверхстатического нагружения (разгрузки) σ = σ0 ± Δσ(t) существенно зависит от амплитуды действия дополнительных нагрузок Δσ и мало зависит от частоты изменения нагрузки. Опыты, проведенные в МГСУ на песчаных и глинистых грунтах в стабилометре (рис. 10.11) и в компрессионном приборе при различных значениях плотности - влажности грунта с частотой от 0,1 до 0,5 Герц, показали, что дополнительные деформации имеют затухающий с ростом циклов (времени) характер, и что кривую зависимости деформации от количества циклов можно представить в виде логарифмической функции
Механические свойства грунтов при низкочастотных циклических воздействиях

где N- количество циклов; εст и γст - соответственно линейные и угловые деформации от статической нагрузки, α и β - эмпирические коэффициенты.
Если количество циклов заменить временем, то получим зависимость вида
Механические свойства грунтов при низкочастотных циклических воздействиях

где t1 - период одного цикла; t - текущее время.
Анализ многочисленных испытаний, выполненных в лаборатории прикладной геомеханики МГСУ, показал, что влияние частоты на дополнительное деформирование ограничивается в пределах первых десятков циклов, далее все зависит от количества циклов. Поэтому при исследовании закономерностей дополнительного деформирования грунтов под низкочастотном воздействием можно сократить количество и длительность экспериментов, проводя опыты при больших частотах до 1 Герца. На величину дополнительных деформаций при низкочастотном воздействии существенное влияние оказывает уплотняющая нагрузка. Следовательно, с ростом глубины заложения слоя дополнительные деформации при циклическом нагружении уменьшаются.
К низкочастотным воздействиям на грунт следует отнести также изменение уровня грунтовых вод и особенно напоров в водоносных горизонтах. Они периодически меняют НДС массива грунта и вызывают в нем дополнительные деформации, в том числе и в сооружениях, опирающихся на такой массив. Более ярко это явление наблюдается на оползневых склонах, когда оползневой массив опирается на водоносный напорный горизонт (рис. 10.12, а). Аналогичная ситуация возникает в основаниях гидротехнических сооружений, опирающихся на глинистые грунты (рис. 10.12, б). Колебания уровня верхнего бьефа вызывают изменения одновременно в поровом давлении и касательных напряжений в грунтах оснований. То же можно сказать и о подвижках подпорных стен.
Все это, в конечном итоге, приводит к развитию дополнительных сдвиговых деформаций грунтов и соответствующим смещениям склонов и оснований гидротехнических сооружений (рис. 10.12).
Механические свойства грунтов при низкочастотных циклических воздействиях

В лаборатории прикладной геомеханики МГСУ были проведены многочисленные испытания глинистых грунтов в приборах перекашивания и кручения (рис. 10.13) полых цилиндрических образцов грунтов, отобранных из оползневых склонов Ахангаранского водохранилища (Узбекистан) и Загорской ГАЭС, которые показали, что при периодическом действии напора на нижней границе приборов в образцах грунта возникает неоднородное по высоте НДС вследствие распространения напорных волн, снижаются эффективные напряжения, и при неизменных касательных напряжениях развиваются необратимые вязкопластические деформации.
Механические свойства грунтов при низкочастотных циклических воздействиях
Механические свойства грунтов при низкочастотных циклических воздействиях

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: