автореферат диссертации по транспорту, 05.22.19, диссертация на тему:Кинематика взаимодействия портовых гидротехнических сооружений с грунтовой средой

ОДЕССКИЙ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ МОРСКОГО ФЛОТА

На правах рукописи

РГБ ОД ДУБРОВСКИЙ Михаил Павлович

'' ¡Оч» V

УДК 627.24.001.24

КИНЕМАТИКА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОРТОВЫХ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ С ГРУНТОВОЙ СРЕДОЙ

Специальность 05.22.19 «Эксплуатация водного транспорта»

Автореф ер а т диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Одесса — 1994

Работа выполнена в-Одесском институте инженеров морского ¡флота.>на кафедре «Морские и-речные'порты, водные пути, и нх-техническая эксплуатация»

О ф и ц и а л ь н ьг е о л л о н е л т ы:

— доктор' технических наук, профессор, академик АС Украины В. В. Ковтун;

, ■— доктор технических даук, 'профессор Г. С. Башкиров;

— доктор технических наук, профессор В. Г. Яковевко.

Ведущее предприятие — Чермомодониипроект.

Защита состоится 28 июня 1994 г. в 14 часов на заседании специализированного совета Д 101.04.02 при Одесском институте инженеров морского флота (270029, Одесса, ул. Мечникова. 34), ауд. № 515-Л.

С диссертацией можно -ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан « .т. » мая 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета

Д 101.04.02 кандидат технических нау^ТЧ

доцент y^w- п*Дидорчук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

А к т у а л ь ностьпроблемн. Развитие и совершенствование экономики Украины невозможно без решения ряда важшейших государственных программ, ссели которых на одном из основных мест находится транспортная. Ее Реализация применительно к специфике эксплуатации водного (морского и речного) транспорта обусловливает поддержание (а в необходимых случаях - увеличение) пропускной способности -псртов как за счет установки на причалах современных перегрузочных комплексов и совершенствования режима их эксплуатации, так и путем создания новых комплексов и терминалов. Зта задача может быть успешно решена при условии существенного усовершенствования как методов проектирования и расчета портовых гидротехнических сооружений, так и их хонструкторско-технологических решений.

Как правило, портовне гидротехнические сооружения (оградительные, причальные, берегозащитные, судоподъемные) характеризуются большими объемами капитальных вложений при их строительстве и реконструкции, сложностью, неоднородностью грунтовых условий и нагрузок. Эти обстоятельства предопределяют существенный экономический ЭФФект, который могут дать новые конструктивные решения и расчетные методы, уточняющие .характер работы сооружения.

Настоящая работа посвящена исследованию вопросов, касающихся обоснования и разработки кинематических методов расчета при проектировании и технической эксплуатации портовых гидротехнических сооружений, а также совершенствованию как основных несущих конструктивных элементов и сооружений в целом, так и способов их возведения и реконструкции, что обусловливает ее актуальность.'

Цель исследований. Целью диссертации является совершенствование методов проектирования, строительства и технической эксплуатации рассматриваемых сооружений как на базе применения ориентированных на возможности современных ЭВМ инженерных методов, Реализующих достоверную и логически обоснованную модель системы "сооружение-грунтовая

среда", так и с использованием новейших разработок по повышению грузооборота, пропускной и несущей способностей, прочности и других технико-эксплуатационных показателей портовых сооружений при их возведении и/или реконструкции.

Для достижения поставленной цели при разработке диссертации решались следующие задачи:

- изучение закономерностей и особенностей взаимодействия конструкций портовых гидротехнических сооружений с грунтовой средой (анализ и обобщение экспериментальных данных, предшествующих теоретических разработок);

- разработка кинематической расчетной модели системы "сооружение - грунтовая среда";

- Формулировка смешанной нелинейной задачи расчета взаимодействия сооружения с грунтовой средой, включающей области допредельного и предельного напряженного состояния:

- разработка методик определения нагрузок от бокового давления грунта (в том числе с учетом поверхностных эксплуатационных нагрузок) на портовые сооружения и методик расчета последних как для случая выполнения их в виде жестких, так и гибких подпорных стенок:

- разработка метода определения ордината точки приложения равнодействующей бокового давления грунта на сооружение для его произвольного деформированного состояния;

- исследование и разработка метода учета "обратного" направления сил контактного трения грунта, взаимодействующего с подпорной стенкой портового сооружения, отражающего специфику его эксплуатации в конкретных инженерно-теологических условиях и грузовом режиме;

- разработка вычислительных алгоритмов и реализующих их программ, автоматизирующих процесс определения зависимостей "нагрузка от бокового давления грунта - обобщенное перемещение сооружения" для любого деформированного состояния последнего;

- проведение математического моделирования с применением ЭВМ для изучения методологии реализации предложенных кинематических методов, получения расчетных данных для сравнения с соответствующими экспериментально определенными параметрами, апробации разработанных алгоритмов и программ-

- выполнение лабораторных экспериментальных исследований для выявления влияния кинематических Факторов на нэпря-женно-дёюрмированное состояние системы "сооружение - грунтовая среда", изучения достоверности получаемых на основе разработанной расчетной модели Результатов, анализа качественной и количественной сходимости экспериментальных и расчетных данных,

- разработка новых усовершенствованных конструкторско-технологических решений портовых сооружений, повышающих их несущую способность, увеличивающих надежность эксплуатации, сокращающих сроки возведения и/или реконструкции-

Научная новизна работы. В диссертации получены следующие новые научные результаты:

1. Обоснована и сформулирована кинематическая модель взаимодействия компонентов системы "портовое гидротехническое сооружение - грунтовая среда".

2. Разработана смешанная постановка задачи определения нагрузок от бокового давления грунта (в том числе с учетом поверхностных эксплуатационных нагрузок) на сооружение, учитывающая наличие и взаимодействие областей допредельного и предельного напряженного состояния и оперирующая новым критерием для установления границы между этими областями.

3. Упомянутая смешанная задача решена для портовых сооружений, конструкции которых включают как гибкие, так и жесткие подпорные стенки. Полученные решения распространены на сложные случаи эксплуатации портовых гидротехнических сооружений (многослойная грунтовая среда, неравномерно распределенная поверхностная эксплуатационная нагрузка и др. ).

4. Разработан метод определения ординаты точки приложения равнодействующей бокового давления грунта на сооружение, реализующий вариационный подход для произвольного деформированного состояния сооружения.

5. Разработана методика учета Физической нелинейности грунтовой среды, взаимодействующей с портовым гидротехническим сооружением, учитывающая текущее деформированное состояние системы "сооружение - грунт".

6. Разработана методика учета образования "обратно" направленных сил контактного трения грунтовой среды, взаимо-

действующей с боковой'поверхностью сооружения-

7. Разработаны расчетные алгоритмы и реализующие их программы расчета на ЭВМ, обеспечивающие автоматизацию анализа напряженно-деформированного состояния системы "сооружение - грунтовая среда" на базе кинематических методов.

8. Разработаны на уровне изобретений новые конструкции и технологии для использования при проектировании, строительстве и технической эксплуатации портовых гидротехнических сооружений.

Практическая значимость. Предложенная кинематическая модель системы "портозое сооружение -грунтовая среда" и разработанные методики ее реализации, в том числе с применением ЭВМ, а также новые конструк-торско-технологические решения позволяют повысить качественный уровень проектирования, строительства и технической эксплуатации' гидротехнических сооружений.

Практическую ценность имеют следующие результата:

- комплекс программ, реализующих разработанный алгоритм решения смешанной нелинейной задачи определения напряжен-но-де-юрмированного состояния системы "сооружение - грунт";

- методики определения нагрузок от бокового давления грунта на портовые гидротехнические сооружения и расчета последних с учетом кинематических «гакторов;

метод определения ординаты точки приложения равнодействующей бокового давления грунта на сооружение (без построения эпюр давления);

- констружторско-технологические решения, способствующие повышению надежности и несущей способности эксплуатируемых сооружений, снижению материалоемкости возводимых и реконструируемых конструкций большинства известных типов. ■

Внедрение результатов работы. Результаты исследований по теме диссертации в виде методик расчета, алгоритмов и программ, реализующих нелинейные кинематические методы определения напряжекно-дечормированного состояния сооружений использовались при выполнении научно-исследовательских работ в Одесском институте инженеров морского флота и Черноморниипроекте- Новые конструкторско-технологи-ческие разработки внедрены как при проектировании различных

гидротехнических объектов, тгк и при строительстве сооружений в ряде портов и судоремонтных предприятий Уксаакн.

Как теоретические, так и прикладные результата исследований, изложенные в трех монографиях, спрапочнике, нескольких брошюрах и учебных пособия;! используются в учебном процессе в Одесской институте инженеров морского флотз, Санкт-Петербургском Государственно:-! тгкяяческо: укизерсктв-те, Институте последипломного образования Работников и специалистов водного транспорта Украины.

Апробация Работы- Оснознке результата работа докладывались ка международном симпозиума "Инженерная геология шельча и континентального склона морей и океанов" (Тбилиси, 1938), Всесоюзной научно-технической конференции "Проблема проектирования, строительства, реконструкции и технической эксплуатации боднотрэнстлортных гидротехнических сооружений" (Одесса, 1939), научно-производственном семинаре "Проблемы обследования, испытания, усиления и реконструкции сооружений" (РЕЛ, Даугавпипилс, 19S9), Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы проектирования, строительства, реконструкции и технической эксплуатации воднот-ранстаортн:Ш'Г гидротехнических сооружений" ( Одесса, 1939), II международной конференции по юрским портам (II evento Internacional marítimo portuario. La йасапа, Cuba, 1989), VII и IX международных научно-прикладных конференциях "Современна технологии з трэнспортното строитйлотво", (Варна, 1989, 1991), IX Европейской конференции по сейсмостойкому строительству (Москва, 1990), V Всесоюзной научной конференции "Механика сепучих материалов", (Одесса, ОТШИЛ, 1991), 17 и 18 Всемирных конференциях Международной ассоциации портов и гаваней (17 & 18 IAPH World Conferences: Spain, 1991; Australia, 1993 ), III международной конференции " Проблемы свайного Фукдаментостроения" (Минск, 19S2), 17 Российской кон-кон.ференции с иностранным участием "Нелинейная механика грунтов" (Санкт-Петербург, 1993), 4 Канадской конференции по морскому геотехническому строительству (the 4th Canadian Con ferenee on Marine Geotechnical Engineering. St.Jeto's, Newfoundland, Canada, 1993), XIII Международной конференции по механике грунтов и фундамантостроению (XIII International

- б -

Conference on Soll Mechanics and Foundation Engineering, New Belhl, India, 1S9W), ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава Одесских института инженеров юрского Флота и инженерно-строительного института.

Публикации. По таме диссертации опубликовано свше 100 работ, в том числе 3 монографии и справочник, 3 брсжоры, 9 докладов на международных конференциях и 5 статей б иностранных журналах (вне СИГ), статьи в журналах "Транспортное строительство", "Строительные материалы и конструкции", "Основания, Фундаменты и механика грунтов", в сборниках научных трудов Союзморниипроекта, Черноморниипро-екта, ОИЖБ, "Известия ВНИИГ" и др. Новизна научно-технических решений защищена 37 авторскими свидетельствами на изобретения и патентами.'

Структура и обьем Работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Объем основной части работы - 355 страниц машинописного текста, 96 страниц с рисунками- Список использованных источников включает 229 наименований, в том числе 23 иностранных источника.

На защиту выносятся следующие научные результата, полученные в процессе исследований по тема диссертации:

- принципы построения и основные положения смешанной кинематической модели взаимодействия портовых гидротехнических сооружений в вида подпорной стенки с грунтовой средой, учитывающей наличие областей предельного и допредельного напряженного состояния последней;

- постановка и методы решения сметанных задач определения интенсивности и результирующей бокового давления грунта как алгебраической суммы его предельной и допредельной составляющих и функции деформированного состояния сооружения;

- постановка и метод решения задачи определения ординаты точки приложения равнодействующей бокового давления грунта для промежуточных и граничны:-: деформированных состояний сооружения (без построения зпюр давления);

- методики расчета нагрузок от бскозсго давления грунта, в ток числе при воздействии эксплуатационных нагру-

_ r7 _

зек, на портезые гидротехнические сооружения, включающие как жесткие, так и гибкие подпорные стенки, с учетом кинематических фэктсрсз; результаты математического моделирования, реализующего эти методики;

- методика учета Физической нелинейности грунтовой среды, взаимодействующей с портовым гидротехническим сооружением, отражающая текущее деформированное состояние система "сооружение - грунт";

- методика учета образования "обратно" направленных сил контактного трения грунтовой среды, взаимодействующей с боковой поверхностью сооружения;

- алгоритмизация и оснозные принципы автоматизации анализа напряженно-деформированного состояния системы "сооружение - грунтовая среда" на базе кинематических методов;

- результата экспериментальных исследований моделей псртовых сооружений с жесткими и гибкими подпорными стенками при изменении их кинематических параметров;

- новые конструкции и технологии для использования при проектировании, строительстве и технической эксплуатации основных типов (гравитационных, тонкостенных, на свайном основании) портовых гидротехнических сооружений-

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИЯ 1. современное состояние проблемы определения

ишвятио-щттзкровшото состояния системы

"портовое гидротехническое с00ру£ение - рр7нт0вая среда"

Исторически развитие методов расчета портовых сооружений, которые независимо от их конструктивного решения всегда следует рассматривать во взаимодействии с окружающей их грунтовой средой, происходило в двух направлениях: путем оценки предельных состояний сооружений (без учета их деформированного состояния) и на основе деформационных методов, рассматривающих допредельную стадию работы сооружений.

Первое направление основывается на выдвинутых более 2СЗ

лет назад идеях 1!.Кулона, которые получили развитие в работах Ф-Кеттерэ, К.Терцаги, В-Б.Соколовского, С.С-Голушевнча, В-Г.Березанцева, Г.К.Клейна, П.И.Яковлева и др. Однако подобней подход не дает возможности оценить деформированное состояние воднотранспортных сооружений, а значит, и определите их соответствие условиям нормальной эксплуатации.

Второе направление, основанное на решениях теории твердого деформируемого тела и строительной механики, первоначально развивалось на методах и моделях линейно деформируемой среды (труды П-А-Миняева, Г.Е.Глушкова, П.П.Аргунова, К.Терцаги, Н-М-Герсеванова, М-Н-Гольдатейна, М.И-Гор6унэ-ва-Посадова и др.). Выявившиеся существенные расхождения Результатов применения этих методов с экспериментальными данными обусловили переход к разработке нелинейных методов расчета взаимодействия портовых сооружений с грунтсзсй средой , учитывающих специфику деформирования последней (исследования Н.К.Снитко, Г.К.Клейна, Ф.М.Шихиеза, С-Н.Курочкина, Й-П.Бойко, В.Б-Ковтуна, В-М-Кириллоза и др.).

В то же вреда, учет особенностей деформированного состояния системы "сооружение - грунтовая среда" только на стадии упругой работа грунтов, не позволил обеспечить удовлетворительную сходимость результатов применения нелинейных методов расчета сооружений с экспериментальными данныки. Это обусловило развитие более глубокого подхода к изучений рассматриваемых систем - подхода, основанного на смешанной постановке упругопластической задачи (разработки Д-Е.Польни-на, В.А.Флорина, М.В.Малышева, ¿.К.Бугрова, В.В.Ковтуна, В-К-Николаевского, В.А.Гришина, И.П.Бойко и др.), что позволило более точно описывать явления, наблюдаемые при контакте сооружения с грунтовой средой, где, как показывают опыты, предельное разнозесие охватывает лишь часть массива грунта, тогда как другая его часть находится в допредельном состоянии. Однако широкому практическому внедрению известных смешанных методов препятствует ряд таких моментов, как сложность расчетной модели и реализующего ее математического аппарата, необходимость определения некоторых новых расчетных параметров грунтовой среды (а значит, и применения нетрадиционных лабораторных испытаний образцов грунта на нестан-

дэртном оборудовании) и др. Это, в частности, обусловило актуальность и целесообразность разработки сравнительно простак и не требующих использования нетрадиционных характеристик грунта кинематических методсз исследования напряжен-но-де'ЮРмиРованного состояния систем "сооружение - грунтовая среда", приведенных в настоящей Работе-

Особое значение отмеченные обстоятельства имеют при исследовании и прогнозировании работы в процессе эксплуатации сооружений в виде гибких подпорных станок (больверки, набережные угожсвого типа и т.п.), в которых изначально заложена способность к деформированию при восприятии нагрузок от бокового давления грунта (причем эта нагрузка является основной для таких сооружений).

Значительный вклад в исследования зависимости между характером деформации гибких стенок и нагрузками от бокового давления внесли И.Одэ, К.Терцаги, Р.Строер, Г.П.Чеботарев, Б.Хансен, Б.Ф.Горюнов, В.В.Гуревич, В.С.Христофоров, Р.Роу. П.Еауман, А.Я.Вудин и др.

Следует отметить, что необходимость разработки сложных приближенных методов, базирующихся на ряде весьма условных предпосылок, обусловлена в значительной мере несовершенством общего графоаналитического метода расчета усилий в сольвер-ке, нечувствительного к деформационным характеристикам шпунта и грунта. Применение же дискретных методов строительной механики и механики сплошной среды, в частности метода конечных элементов, снимает ряд условностей. Они позволяют автоматически получать и изогнутую ось, и перемещения шпунтовой стенки, и эпюры изгибающих моментов, и эпюры реактивного давления основания, соответствующие заданным деформационным характеристикам стенки и грунта. Снятие проблемы учета жесткости шпунта и податливости грунта выводит на следующий, более высокий уровень проблемы, заключающийся в установлении не только качественных, но и количественных зависимостей между перемещениями (де<юрмациями) стенки больверка и боковым давлением грунта, а также учета одновременного наличия в грунте, контактирующем со стенкой, зон как предельного, так и допредельного напряженного состояния, т.е. постановки смешанной упругопдастическсй задачи:

- 10 -

Необходимость учета деформированного состояния сооружения при определении воспринимаемых им нагрузок от бокового давления грунта, выявленная и подтвержденная экспериментально, в настоящее время находит отражение уже не только в научно-исследовательских работах , но и в новейших разработках нормативных документов стран Европейского Сообщества.

В то же время, проблема выбора и разработки оптимальных (как по достоверности получаемых результатов, так и по простоте и доступности на стадии реализации) методов проектирования и расчета, учитывающих кинематические Факторы при восприятии сооружением эксплуатационных нагрузок, не решена, хотя накопленный багаж научных знаний в этой области делает ее решение возможным и целесообразным. Представляется, что развитие такого научного направления является перспективным и имеющим несомненное практическое значение.

2. шевитческке методы расчета портовых шдротехнкчесмх

сооружений

Расчетная модель, лежащая в основе кинематического метода исследования взаимодействия портового гидротехнического сооружения в виде жесткой подпорной стенки, имеющей произвольно наклоненную к вертикали (угол ао) контактную грань, с грунтовой засыпкой, дневная поверхность которой в общем случае составляет с горизонтом , угол р и загружена равномерно распределенной нагрузкой интенсивностью q, базируется на следующих основных предпосылках.

1 - Характер напряженного состояния в произвольной точке на контакте боковой поверхности сооружения с грунтом определяется отношением горизонтального смешения и(г) поперечного сечения сооружения к глубине й 'расположения этого сечения относительно места пересечения поверхности грунта с подпорной стенкой. Тогда при и(а)/й < а грунт будет находиться в допредельном, а при обратном соотношении -предельном напряженном состоянии. Поскольку условия формирования предельного напряженного состояния грунта по всей контактной грани сооружения (высотой Н) и по ее части

(на участке высотой z) аналогичны, на основе известных экспериментальных исследований (опыта И-В-Яропольского, Г.К.Клейна, й-П. Прокофьева, Д-Тейлсрз, ФЛ»1.12ихиева, К.Терцаги, П-И-Яковяева и др.) можно принять, что при образовании активного давления а = а = 0,001 ч-0,0015, a при

а.

возникновении пассивного давления а = а.р = О.ОНО.ОЗ.

Граница зон предельного и допредельного напряженного состояния грунта (или высота h зоны контакта грунта, находящегося в предельном состоянии, с сооружении) может быть найдена из условия u(li)/h = а, для использования которого следует задать вид функции u(z), определяемой характером деформаций сооружения (например, для жестких конструкций эта функция линейная, а при поступательных перемещениях u = const и h = u/a).

2. Углы отклонения равнодействующей реактивного давления массива грунта позади призмы рэспорэ (или отпора) от нормали к границе этой призмы и равнодействующей бокового давления грунта от нормали к контактной грани сооружения принимаются для зоны предельного напряженного состояния высотой b соответственно равными углам внутреннего трения грунта ф и контактного трения 6 = m-ф (О ^ m 1), а для зоны допредельного напряженного состояния высотой H-h соответственно равными <р' и <3', причем

Ф' = фо + п(ср - фо); ô' = ôo + п (в - ôo), (I) где п - параметр, зависящий от соотношения размеров

зон предельного и допредельного напряженного состояния грунта (0 < n ^ 1 ) и определяемый отношением n = Ve/V (Ve и V -соответственно объемы призм грунта, находящегося в предельном напряженном состоянии, и всего грунта, взаимодействующего с контактной гранью сооружения, определяемые из геометрических соображений в соответствии с принятой формой поверхности скольжения); ф0 - условный угол внутреннего трения грунта при давлении в состоянии покоя (определяется по известным рекомендациям); ôo = m><p0 - условный угол контактного трения при давлении в состоянии покоя.

Расчетные зависимости для определения распорного и отпорного давления грунта определяются универсальными ■тормулами, отличающимися в указанных случаях лишь знаками перед значениями углов ф, В или <р', 8* (этот принцип аналогии выявлен П.И.Яковлевым). В связи с этим в дальнейшем в универсальных Формулах используются двойные знаки "±" либо "+", подразумевая, что верхние знаки соответствуют распорному, а нижние - отпорному давлению грунта-

Общая схема получения искомого решения базируется на последовательном рассмотрении условий равновесия предельной и допредельной зон напряженного состояния грунта, взаимодействующего с сооружением для его произвольного промежуточного де<ЮРМиРованного состояния. Для первой из них определяется не только предельная составляющая Ее бокового давления грунта на сооружение, но и реакции со стороны нижележащей допредельной зоны, которые на втором этапе, т.е. при рассмотрении условий равновесия допредельной зоны, принимаются по отношению к ней как внешние силы, что позволяет найти и допредельную составляющую Е' давления.

Результирующая бокового давления определяется из выражения

Е = [Е^ + Е'2 + 2.Ee>jB''Cos<Qe - 5')31/2, (2)

здесь и далее все параметры, относящиеся к предельному состоянию грунта снабжены индексом "е", а характеризующие допредельное состояние - обозначены штрихом.

Характерные зависимости бокового давления грунта (распорного и отпорного) от обобщенных перемещений сооружения, получаемые в результате применения разработанного кинематического метода, приведены на рис.1,а.

При решении задачи, основанной на гипотезе о плоских поверхностях скольжения, получено (рисЛ.б.в):

Е = G -sin (8 + ср )/cos (а ± б ± <р - 8 );

е е е ^е о е е

Е' = S -sin (8' + Ф' - Т))/с03 (а ± б' ± ф' - 8'),

о 1/2

где S = [r2 + G'2 + 2.Re.G'.cos «ре ? ве)] ;

R = G -cos (а ± 5 )/соз (а ± б ± ю - в ).

е е о е о ете е'

грунта на сооружение с учетом его кинематики зависимость результирующей 'бокового язвления и ее состаз-ющих от обобщенных перемещений сооружения; б.в - расчетные еш при плоских поверхностях скольжения для зон прелель-го и допредельного напряженного состояния соответственно

- 14 -

При неплоских поверхностях скольжения для крутой контактной грани сооружения и наличии всех трех областей напряженного состояния грунта из условия равновесия предельной зоны засыпки (рис.2,а) получено

ïe = Ue-slii (ц + ао + ee)/cos (ее + ôe);

Rle = <G7le + G<*>Sln 02е/ C0S

«W^V^V 005 ^e+V0«,* Rle,3ln 9le

R2e=--- ;

eos (кре-£е+фе) sin (фе+ао)

R3e= UeC0S (i öe + а0+ ^/C0S (£e * öe)!

Из условия равновесия призмы грунта в допредельной зоне (рис.2,б) найдено:

Е' = d'Siii (t - Е + e')/cos (е' т б')", где d = (с2 + П2е - 2-c.R3e-cos z')1/z ;

t = arcs In (с- sin s Vü); s' = it - y* - ee -y' = arcslri [S^'cos (a ± ф* + s')/c¡; Iîph рассмотрении сооружения с крутой контактной гранью при отсутствии переходной зоны Прэндтля получено для предельной зоны (Рис.З.а):

Ее = üle'Sln + Ее + aO>/C0S (Ее Т Se):

К1е = (GTle + Gge)'Slri ÍPe - ? * ^le ~ V/C0S + V:

R2e = Ule'C0S 4 Ôe + aO)/C0S (Ее * Öe>:

Ule = <GTle + G4e + G72e>'C0S & " Pe>/C0S <ß ~ Pe + Ho^

и для допредельной зоны (рис.3,о):

Е' = b-sin (у + е' - ee)/cos (s' + б'),

где b = [а2 + R2e + 2а-Б2е-соз (ее + aQ + х)]1/2;

у = arcsln Ca-sin (s + ccq + х)/Ш;

X = arcsin ÜS^-sin (p' - ß - r¡[- ■ö')/a3; Для портовых сооружений с пологой контактной гранью в соответствии с расчетной схемой, приведенной на рис.З.в, результирующая бокового давления грунта найдена в виде

Е = g-sin (6„ + р) /sin р.,

Ряс.2. Определение нагрузи; от бокового давления грунта на сооружение при неплсаглх поверхностях скольжения (случай

крутой стенки при наличии промежуточной гони Прэнятяя) а,б - рг)счзтнке схвгы для зон предельного и допредельного напряженного состояния грунта соответственно

где р = агсзШ [Б^д-зЛпО^ - ± фе + ср')/£];

б = [531,3 + ^2.3 + 2,51,3-З2,3,с03^1 - 81о * Ч>' * Фв)'1/2;

Для определения интенсивности бокового давления грунта на портовые гидротехнические сооружения в их промежуточных и конечных деформированных состояниях разработаны способы построения линейных и криволинейных эпюр давления. Поскольку последние дают лучшую сходимость с известными экспериментальными данными, отметим основные принципы определения расчетных параметров параболических эпюр, записываемых в виде

о(а) = аа2 +- Ъг + с, (3)

где а, Ъ, с - неизвестные коэффициенты, а г - ордината, отсчитываемая вертикально вниз от точки пересечения поверхности грунта с контактной гранью стенки (0 ^ а Н). Первые два граничных условия достаточно трэдиционны:

н

о (й = О) = с = q•^., X С(а) йъ = Е.

о

Третье же граничное условие подразумевает известность координаты центра тяжести искомой эпюры которая может быть принята по результатам известных экспериментальных исследований (данные многих исследователей об этом параметре отличаются незначительно и получены из опытов как со свободной, так и с загруженной дневной поврехностью засыпки) либо рассчитана по специально разработанной методике, рассмотренной ниже. Тогда

н н

/а-оСа) ей / X а (г) йг. = .

о о

Методы практической реализации предлашкенного подхода разработаны для наиболее часто встречающихся случаев эксплуатации портовых сооружений: при равномерно распределнной полезной поверхностной нагрузке (частный случай - отсутствие нагрузки), при локальной полосовой и при ступенчато изменяющихся эксплуатационных нагрузках.

Отметим, что учет сцепления связного грунта в рамках предложенной расчетной модели сложности не представляет, если действие сцепления в соответствии с рекомендациями действуюаих нормативных документов принять тождественным приложению внешней равномерно распределенной нагрузки

известной интенсивности.

Разработан метод-определения центра давления без построения соответствующих зпюр. реализующий вариационный подход к исследованию рассматриваемой системы. В основу его положено не традиционное варьирование функционала ее потенциальной энергии, а варьирование Функционала моментов опрокидывающих и удерживающих сил, действующих на систему. /

Соответствующие расчетные схемы при плоских и неплоских поверхностях скольжения приведены на рис.4. В первом случае условие равновесия по моментам относительно точки А для 1-го деформированного состояния сооружение записывается в вид^

где С.1й1 = Сп1т. +

1Е1,1Е1, плечи соответствующих сил.

В уравнении (4) неизвестными величинами являются плечи 1Е1 и а определение остальных входящих в него параметров принципиальных затруднений не вызызает. Поскольку в общем случае плечи 1Е1 и являются функциями смещения стенки Ч1 или (что совпадает по смыслу) высоты а вид этих функций зприорно неизвестен, то примем их степенными

2Е1 = + V*"1 + ■ •• + с^. + с1Е; ]

1Hi = V1i + 1)Bhi"1+-- + CBhi+,iR, }

(5)

где К: - целое положительное число (к = 1,2,...).

С учетом выражений (5) общая зависимость (4) становится уравнением с 2(К+1) неизвестными параметрами аЕ, ЪЕ>.... dE,

aR, bR.....dR. Для их нахождения следует получить систему

из 2(к+1) линейных уравнений, что можно сделать, учитывая справедливость уравнения (4) для любого промежуточного деформированного состояния взаимодействующего с сооружением массива грунта. Тогда, принимая 1 = 2(к+1), из общего уравнения (4), варьируя параметром 1, с учетом выражения (5), получаем искомую систему. Найдя плечо силы Е.^ несложно определить ординату точки ее приложения:

= Н - l„.-cos a /cos б.,

El El о х

давления грунта на сооружение :

а,б - расчетные схемы при плоских и плоских поверхностях скольжения: в - сопоставление опытных и расчетных данных

где б^ - угол, определяющий направление действия силы Е± и вычисляемый для.данного 1-го деформированного состояния сооружение по Формуле Oi = ± де - arcsin [(Е'/Е)-sin (± 5е + 0')].

При неплоских поверхностях скольжения (рис.4,с) реализован аналогичный подход, отличающийся только количеством неизвестных (lEi. lEli> 1н21' и> соответственно, степенью решаемой системы уравнений.

Сопоставление результатов расчетов по этому методу с известными опытными данными (см., например, рис.4-,в, где 1,2 - зависимости, полученные при q = 0 и q = 13,5 кПа соответственно (ш = 0,25), 3,4 - аналогичные зависимости, полученные при ш = 0; светлые и темные кружки отвечают опытным данным при тех же значениях q, г - расстояние от основания стенки до точки приложения равнодействующей) свидетельствуют об и к приемлемой сходимости.

Для вычислений по приведенным выше методам и расчетным схемам разработано необходимое программное обеспечение для IBM - совместимых компьютеров, которое включает программы определения нагрузок от бокового (распорного или отпорного) давления грунта при всех рассмотреных выше поверхностях скольжения для подпорных стенок портовых сооружений различной крутизны при всех возможных для жестких конструкций обобщенных перемещений и их комбинаций. Программы позволяют получить не только зависимости типа В = Е(и) (в табличной или графической форме), но и определить эпюры (билинейные либо криволинейные) бокового давления грунта.

На основе указанных выше алгоритмов и программ проведено численное экспериментирование с системой "портовое сооружение - грунтовая среда" кинематическими методами. Как для модельной задачи (подпорная стенка причального сооружения высотой 15 м с варьируемыми значениями углов а , р и параметра m = S/ф), так и для исследованных в лабораторных условиях сооружений меньшей высоты (опыты Э.В.ЦагаРели, Р.В. Яубенова, П.И.Яковлева, Ф.М.Шихиева, В.Т.Бугаева, М.Н.Вар-гина, М.Е.Кагана и др.) выполнены многочисленные серии расчетов, в ходе которых изучалось влияние таких Факторов, как: направление, характер и величина обобщенных перемещений сооружения; топология сооружения и взаимодействующего с ним

массива грунта; Форма поверхностей скольжения; точность задания параметра а (в сравнении с точностью задания других исходных данных: 7, <р, ц).

Анализ полученных результатов и их сопоставление с экспериментальными привели к следующим выводам.

Разработанные кинематические методы позволяют качественно верно и достаточно точно количественно учесть влияние обобщенных перемещений сооружения на условия и характер его взаимодействия с грунтовой средой. Как для отпорной, так и для рэспорной зоны расчетные зависимости Е=Е(и) подобны экспериментальным при учете комбинированных перемещений сооружения (поступательные подвижки, совмещенные с поворотом относительно нижней лиоо верхней оси), а также при его поворотах. На основе анализа результатов расчетов при различных значениях параметра ш подтверждена возможность использования гипотезы о плоских поверхностях скольжения при оценке рэс-порного (в пределе - активного) давления грунта и необходимость применения более сложных неплоских форм этих поверхностей при рассмотрении отпорного (в пределе - пассивного) давления. Показано, что точность задания параметра а в принятых интервалах его значений для рэспорного и отпорного давлений достаточна для получения достоверных результатов. Сравнение расчетных криволинейных (параболических) и экспериментальных эпюр свидетельствует о хорошей сходимости сопоставляемых параметров и Эффективности разработанного подхода Поскольку в примененных кинематическим методах существенную роль играет параметр а, используемый в критерии перехода грунтовой среды, взаимодействующей с сооружением, из допредельного напряженного состояния в предельное, то в диссертации разработаны рекомендации по его определению расчетным путем. Они основаны на том, что любые смещения сооружения (на грунт или от грунта) вызывают изменения плотности и пористости грунтовой среды, а для получения функции связи между смещениями и коэффициентами пористости использовано условие равенства приращения объема призмы распора (или отпора) и соответствующего приращения объема пор- В Работе получены расчетные зависимости для вычисления значений параметра а для различных видов обобщенных

перемещений сооружений и при различных <юрмзх поверхностей скольжения грунта, охватывающие возможные в практике эксплутации портовых сооружений ситуации.

Так, для комбинированного обобщенного перемещения (поступательного U, совмещенного с поворотом (угол р) относительно верхнего ребра сооружения) получено при использовании плоских поверхностей скольжения

% = 21МесГ ее> " U/Z

и при применении криволинейных поверхностей скольжения

"к = 2^ео- ее> " U/Z-

где

п =

(tg ао + tg p).(1-H tg а0- tg Р)

2(1 - tg р • tg р)

К =

СОЗ Т)

i-

cos(9le-ß). соз tifi •exp(T28H-tg сре)

2•cos а -cos ф I

о те ^

sin (61е - ß ± фе)

+ sin е t

cos т(е ■ [ехр(?28е-tg ipe) - П

2sln ф

ее и ео - коэффициента пористости грунта, соответствующие его предельному напряженному состоянию при давлении Ее и состоянию покоя (давление Ео). Б заключение данного раздела отметим, что рассмотренная в нем расчетная модель не предполагает учет "исторического" Фактора, однако последний может быть Реализован при дальнейшем развитии разрабатываемого научного направления.

3. некоторые сложные случаи взаимодействия эксплуатируемых портовых гидротехнических сооружений с грунтовой средой

В работе рассмотрены некоторые часто встречающиеся в практике эксплуатации портовых гидротехнических сооружений

сложные случаи их взаимодействия с грунтовой средой- В частности, разработанный кинематический подход распространен на многослойную грунтовую среду, а также на случай приложения к поверхности сооружения сложной (неравномерно распределенной) эксплуатационной нагрузки-

Для неоднородной (многослойной) грунтовой среды возникают проблемы, связанные с учетом образования зон предельного и допредельного напряженного состояния как в границах какого-либо одного (промежуточного) слоя, так и в различных слоях грунта-

Так, например,для двухслойной грунтовой среды с зоной предельного напряженного состояния в пределах первого и частично второго (нижнего) слоя для плоских поверхностей скольжения (расчетная схема приведена на рис- 5,а) результирующий вектор бокового давления грунта на стенку

Е_= ^ Ё11+- (б)

где Е1 - предельное боковое давление грунта слоя I;

®и и ~ прелельная и допредельная составляющая бокового давления грунта слоя II-Исходя из традиционного решения для грунта слоя I в предельном напряженном состоянии, взаимодействующим со стенкой на высоте Н1, получены величины и направления сил Е^. и й- Затем из условия равновесия призмы АВСБ (см.силовой многоугольник на рис.5, б), зная направления реакций ^ и 5, находим величины последних. Далее, построив силовые мноуго-льники для призм АБР (рис. 5, в) и БСОР (рис.5, г), находим силу Еы и реакции йГ1 и Э'. Наконец, из силового многоугольника ЮРО (рис. 5, д), зная направление реакции й^ и силы Е^, находим величину последней. Полное боковое давление на стенку находим из выражения (6). Последнее остается справедливым при использовании криволинейных поверхностей скольжения (рис- б, а). В этом случае, исходя из решения для слоя I в предельном напряженном состоянии, взаимодействующим со стенкой на высоте Н1, получены величины и направления силы Е1 и реакции й1, й2, й3. Затем из условия Равновесия призмы а^дм (рис. б, б), зная направления реакций и й'.^, находим величины последних; из условия Равновесия призмы афадбс (рис. 6, в), зная направления' реакций 32 и

взаимодействующей с сооружением при

rvnn>,'№HHn

И'2, находим их величины; из условия равновесия призмы В0Л0СВ1 (рис. б,г), зная направление силы Е1;[ и реакции Я'з, находим величины Егг и ГГд. Далее находим: из условия равновесия призмы О^РЧ)', (рис. б, д), зная направления реакций 1Г '1, величины этих реакций; из условия

равновесия призмы С0Б0Б'С' (рис. 6, е), зная направление реакций 5'2 и К"2> величины последних, наконец, из условия равновесия призмы БСдС'В' (рис. 6,ж), зная направления реакции и силы Е'и» величину силы Е'ц-

При постановке и решении смешанной задачи расчета нагрузок от бокового давления грунта на подпорную стенку эксплуатируемого портового сооружения исследован случай, когда нагрузка на поверхности засыпки распределена неравномерно и на участках длиной имеет интенсивность qi, причем (для большей общности постановки) поверхность скольжения, ограничивающая зону предельного (активного либо пассивного) напряженного состояния, выклинивается на поверхность засыпки в точке, не совпадающей с каким-либо скачком в нагрузках qi. При этом из каждой точки на поверхности засыпки, где происходит скачок в величинах qi, проводятся поверхности скольжения, причем в пределах высоты Ь они строятся по углам фе и Зе, а в пределах высоты Н-Ь - по углам Ф' и б*. Дальнейший ход решения зависит от принятой формы поверхностей скольжения. Так, при плоских поверхностях скольжения (схема на рис л,а) для предельной призмы, ограниченной зоной действия нагрузки известными методами (с добавлением к весу призмы равнодействующей нагрузки q1 на участке 11) получаем силу давления грунта Е1 на участке стенки высотой нх и реакцию со стороны нижележащей предельной призмы. Затем из условия равновесия последней (см-силовой многоугольник на рис.7,б) - силу давления грунта е2 на участке стенки высотой Н2 и реакцию И2 со стороны нижележащей допредельной призмы, при этом вес призмы й2 определяется с учетом равнодействующей нагрузки q2 на участке 12. Далее переходим к рассмотрению условий равновесия допредельных призм контактирующего со стенкой грунта. Для участка стенки высотой Н2 силу допредельного бокового давления Е'2 определяем из силового многоугольника, приведенного на рис.7,в, где вес призмы С'2 найден с учетом

равнодействующей нагрузки на участке 1'2 (из него же находим Реакцию Аналогичным образом для оставшихся

участков стенки высотой Нд и Н4 находим силы допредельного бокового давления грунта Е'3 и Е'4 (см.силовые многоугольники на рис.7,г и д), имея б виду, что веса С3 и а4 соответствующих допредельных призм определяются с учетом равнодействующих нагрузок qз и q4, действующих на участках 1'3 и 1'4- Результирующая сила бокового давления всего взаимодействующего с сооружением грунта определяется для данного

случая как сумма векторов: Е = Е1 + Е2 + Е'2 + Е'3 + Е'3.

При неплоских поверхностях скольжения (схема на рис. 8,а) для предельных призм, ограниченных зонами действия нагрузок на участке 11, q2 на участке 12 и qз на участке 13, можно известными методами (с учетом равнодействующих нагрузок qi на участках 11) получить силы давления грунта Е1, Е2 и Е3 на участках стенки высотой Н1Р Н2 и Н3, а также реакции Г3, 53, И3 со стороны нижележащей допредельной призмы (см.силовые многоугольники на рис. 8,б-ж, отражающие состояние равновесия указанных предельных призм). Для участка стенки высотой Н'3 силу допредельного бокового давления Е'3 определяем из силовых многоугольников, приведенных на рис. 8,з-к, причем вес С'31 найден с учетом равнодействующей нагрузки q3 на участке 1'3 (из этих же силовых многоугольников находим реакции Т'3, 5'3 и Аналогичным образом для оставшегося участка стенки высотой Н4 находим силу допредельного бокового давления грунта Е*4 (см.силовые многоугольники на рис. 8,л-н), имея в виду, что сила веса С'4 определяется с учетом равнодействующей нагрузки q4, действующей на участке 1'4. Результирующая сила бокового давления всего взаимодействующего с сооружением грунта определяется_для рассматриваемого случая как сумма векторов: Е = Е1 + Е2 + Е3 + Е'3 + Е'4.

Примененный выше для плоских и неплоских поверхностей подход может быть реализован при любом количестве и разнообразии поверхностных распределенных нагрузок, что отразится лишь в количестве вводимых в рассмотрение призм (предельных и допредельных) грунта и, соответственно, силовых многоугольников, построенных для условий Равновесия этих призм.

В диссертации разработана и исследована методика реализации кинематического подхода при Расчете деформируемых (гибких) сооружений, основанная на итерационном методе при смешанной постановке рассматриваемой задачи.

Из конструкций гибких сооружений наибольшее распространение в портах Украины и СНГ получили, как известно, причалы в виде тонких стенок (или больверки), как правило, заанке-реннве- Впрочем, и другие портовые сооружения (двухстенные молы и волноломы, некоторые типы сухих доков) имеют основные несущие элементы - шпунтовые стенки. Работающие по схемам, аналогичным схемам сольверков. В связи с этим постановка задачи расчета системы "десюрмируемое сооружение -грунтовая среда" осуществлена применительно к больверкам. Характерной особенностью условий эксплуатации последних является то, что они одновременно воспринимает как распорное давление (со стороны . обратной грунтовой засыпки и нижележащего грунтового основания), так и отпорное давление грунта (со стороны акватории порта).

Как показывают многочисленные эксперименты, активное давление достигается при достаточно малых и практически всегда реализуемых в рассматриваемых сооружениях смещениях, а пассивное давление - при гораздо больших (примерно на порядок) смещениях ограждающей конструкции на грунт, которые во многих случаях не только не реализуются, но и заведомо не могут быть допущены по условиям эксплуатации сооружения. Это свидетельствует о необходимости учета при их проектировании реальной величины отпора основания, соответствующей достигнутым перемещениям, что приведет к перераспределению усилий в системе "сооружение - грунтовая среда" и позволит уточнить их значения для несущих элементов конструкции.

Как известно, диаграмма "давление -.смещение" в общем случае имеет нелинейный характер (см., например, рисИ.э)- В первом приближении для зоны отпора она может быть аппроксимирована линейной зависимостью

^^о* (Ер-^-и'ир, • <7>

где Е0, Ер, Еи - силы бокового давления грунта для состояний покоя, предельного пассивного (при обобщен-щенном перемещении ир) и промежуточного между ними, соответствующего обобщенному перемещению и,

что приводит к следующему выражению для интенсивности бокового давления (для сечения на глубине г от горизонтальной поверхности основания)

о(2) = 7-й-Мв). (8)

где

7 - удельный вес грунта основания в отпорной зоне; xi2) = А. + (x - x )-и(2) / и (z) (9)

о Р о ' р ' , 4 '

Л. (?,) - коэффициент отпорного давления грунта, соответствующий смещению сечения стенки и^) на глубине ъ\

ир(2) - предельное горизонтальное перемещение сечения стенки на данной глубине, принимаемое в соответствии с введенными предпосылками равным и (г) = а-г. (10)

хо и хр - коэффициенты бокового давления грунта в состоянии покоя и предельного (пассивного); очевидно, что при практическом применении зависимости (9) в случае, когда ^р(з) > а-следует принимать и(г) = а-г.

Входящие в формулы (8) и (9) параметры 7. и X . X ,

р. р °

являются исходными данными, характеризующими рассматриваемую систему "сооружение - грунтовая среда", которые могут быть определены известными в механике грунтов методами. Следовательно, для практического использования этих расчетных зависимостей при определении отпорного давления грунта необходимо и достаточно задать вид функции и(й) или ее значения в ряде точек по глубине основания.

Заметим, что аналогичный характер имеет и более общая зависимость

х{ъ) = хо +■ - А.о>-и(г) / ив(а) (11 )

гда коэффициент бокового давления грунта в экстремальном напряженном состоянии Л. = X при активном \\ X = А при

& а & р

пассивном давлении.

Наиболее Эффективно применение формул (8), (11) в расчете стенок распорных гидротехнических сооружений или их моделей, для которых в Результате натурных наблюдений или экспериментальных модельных исследований известны горизонтальные смещения ограждающей конструкции- При отсутствии та-

ковых к уравнению (8) или (11) необходимо добавить уравнение, связывающее давление грунта с перемещением стенки, и решать систему уравнений с неизвестными a(z) и ufz). В качестве такого дополнительного уравнения могут быть использованы зависимости теории упругости (например, основанные на модели коэффициента постели) или кинематической теории давления грунтов- Трудности математического характера, связанные с решением указанной системы уравнений, могут быть преодолены применением численных методов, реализуемых на ЭВМ-

Вполне приемлемым способом Реализации расчетных зависимостей типа (11) является применение итерационного подхода как при использовании традиционного метода "упругой линии", так и при Расчете больверка по схеме балки на упругом основании, например, методом конечных элементов (вариант с использованием стержневой аппроксимации ограждающей конструкции и применением модели коэффициента постели).

В первом случае метод "упругой линии" позволяет определить изогнутую ось стенки и, следовательно, оценить в первом приближении значения функции u(z). Используя затем формулы (8) и (9), уточняем оттюрной давление основания o(z), определяем u(z) во втором приближении и т.д. Количество итераций зависит от заданной точности расчета и скорости сходимости итерационного процесса.

Для второго случая (МКЭ на основе модели коэффициента постели) разработан расчетный алгоритм, включающий следующие основные этапы:

1 - Задают начальные значения коэффициента постели для стержневых элементов, аппроксимирующих тонкую стенку ниже уровня дна (например, по линейно нарастающему с глубиной закону С(2) = К-z, где к - задаваемый нормативными документами коэффициент пропорциональности), а также рэспор грунта в виде эпюры активного давления.

2. Выполняют расчет сооружения с определением как перемещений узлов, ограничивающих стержневые элементы, так и реактивного давления грунта. Определяют, на какой части глубины грунт, контактирующий с сооружением, будет находиться в предельном (если и(з) > üp(z) = a-s), а на какой (если u(z) < a-z) - в допредельном напряженном состоянии. В предельной зоне эпюра отпора принимается по

эпюре пассивного давления (на этом участке упругое основание при последующих итерациях не учитывают) и в дальнейшем рассматривается как внешняя нагрузка, действующая на стенку.

3. Уточняют значения коэффициента постели в пределах высоты каждого стержневого элемента, контактирующего с грунтом основания, находящегося в допредельном напряженном состоянии, например для 1-го элемента

где и(2)„(к) ~ соответственно значения ко-

эффициента постели, реактивного (опорного) давления и горизонтального смещения на глубине расположения начала (конца) стержневого элемента.

4. Выполняют расчет при второй итерации с учетом откорректированных значений коэффициента постели, а значит и уточненных значений функций и(а), к^), о(и) и т.д. вплоть до достижения заданной точности расчета.

Возможно также использование рассмотренного итерационного подхода для одновременной корректировки как опорного, так и рэспорного давления. В этом случае на каждой итерации определяются границы зоны предельного напряженного состояния не только в призме отпора, но и распора.

Приведенные выше методика учета деформированного состояния больверка и реализующий ее вычислительный алгоритм, базирующиеся на линейной зависимости (7), могут быть применены и при использовании более точных нелинейных зависимостей "Е - и", получаемых на основе решений, представленных в главе 2 и иллюстрируемых диаграммами на рис.1,а.

На базе разработанного итерационного подхода проведено численное экспериментирование с системой "заанкерованная шпунтовая стенка - грунтовая среда". Его целью являлось:

- определение характера влияния деформированного состояния сооружения на напряженное состояние рассматриваемой системы и усилия в конструктивных элементах сооружения;

- оценка влияния жесткости лицевой стенки причала на исследуемые параметры системы;

- изучение взаимосвязи напряженно-деформированного

состояния конструкции и податливости анкерного устройства;

- сопоставление различных методов расчета больверков и анализ их э^ктивности, в том числе итерационного метода учета смешанного напряженного состояния грунтовой среды, взаимодействующей с сооружением.

При моделировании сооружения рассматривались как гибкие больверки (из металлического шпунта типа Яарсен различных модификаций), так и причалы из элементов повышенной жесткости (железобетонных свай-оболочек диаметром 1,6 м с толщиной стенки 15 см). Грунтовая среда, взаимодействующая с сооружением - песок ( 7 = 10 кН/м ; <р = 30°; С = 0).

Некоторые характерные результаты численного экспериментирования приведены на рис-9. Выполненные серии расчетов и их анализ позволяют отметить следующее.

При расчете гибких подпорных стенок с неподвижной анкерной опорой учет смешанного напряженного состояния приводит к корректировке эпюр бокового давления грунта, а это, в свою очередь, к изменениям в распределении усилий в конструктивных элементах причала. Так, корректировка только отпорного давления (эпюры 1) приводит к криволинейным эпюрам отпора (см. рис-9,б) за счет соответствующего изменения эпюр коэффициента постели (см- рис-9,г). При этом, если площади начальной (3)и откорректированной (1) эпюр коэффициента постели остаются близкими, то эпюра отпорного давления существенно отличается от традиционной треугольной кулоновской (эпюра 3) и подобна наблюдаемым в экспериментах- Использование видоизмененной (нелинейной) эпюры коэффициента постели и, соответственно, нелинейной эпюры отпорного давления привело к корректировке значений и характера распределения изгибающих моментов по высоте лицевой стенки- Так, максимальное значение момента в пределах свободной длины стенки возросло (в примере на рис-9,в - до 10 %), в грунтовой заделке - уменьшилось (примерно в таком же соотношении), а центр тяжести эпюры моментов ниже уровня дна понизился.

Применение предложенного подхода при корректировке не только отпорного, но и распорного давления (эпюры 2) позволило выявить в призме распора ■ наличие смешанного напряженного состояния грунтовой среды и определить границу между предельной й допредельной зонами (из эпюр на рис.9,б

и

¡Р.—

!?)-

30 —

л 5

Рис.9. К Расчету сооружения типа

видно, что для приведенного примера эта граница располагается несколько .ниже уровня дна). Увеличение суммарного давления на сооружение привело к росту деформаций гибкой шпунтовой стенки (см., например, рис.9,а) и, соответственно, отпорного давления грунта (см.рис.9,б).

К аналогичному выводу привели результаты моделирования и больверка из элементов повышенной жесткости.

Для портозых сооружений гравитационного типа предложен способ учета Физической нелинейности грунтовой среды, отражающий текущее деформированное состояние конструкции, который основан на следующих предпосылках-

1• Боковое давление грунта в 1~ом состоянии Е1 (распорное е1, отпорное е2, активное Еа, пассивное Ер) может быть выражено через давление в состоянии покоя Ео с учетом соответствующих поправочных коэффициентов ^(понижающих к1, ка, и повышающих к^ кр):'

Е^ = К^ Е0- (12)

2. Давление грунта на стенку определяется его пористостью и характером напряженно-деформированного состояния. Давлению Еа соответствует некоторый коэффициент пористости грунта еа, давлению Ер - коэффициент пористости ер. давлению Ео - коэффициент пористости ед грунта в состоянии покоя. Указанные коэффициенты пористости могут быть определены на основе лабораторных исследований.

На базе изложенных принципов, определены основные параметры напряженно-деформированного состояния системы "гидротехническое сооружение - грунтовая среда".

Так, при использовании традиционной логарифмической интерполяции зависимости "р - е" получено:

К = егр [ (ео - е ) / (П, (13)

где - коэффициент, характеризующий интерполируемую кривую (коэффициент декомпрессии С3 при распоре и

компрессии С0- при отпоре). Из анализа выражения (13) следует, что для распорного давления, когда е. > ео, всегда К < 1, а для отпорного давления (при е1 < е0) всегда К > 1. Для предельных случаев реализации бокового давления грунта (активного и пассивного) на сооружение из выражения (13) получено: Ка = ехр [(ео - еа) / СМ, Кр = ехр Цео - ер) / С.], (14)

Зависимости (13), (14) определяют искомые повышающие и понижающие коэффициенты, позволяющие перейти от давления в состоянии покоя к давлению во всем диапазоне от активного до пассивного. Из них на основе условия равенства приращений объемов призм распора (отпора) и объема пор грунта получены расчетные формулы, соответствующие конкретным видам обобщенных перемещений сооружения.

В диссертации разработаны рекомендации и получены необходимые расчетные зависимости для учета "обратного" направления сил контактного трения грунта по боковой поверхности сооружения, т.е. действующего снизу вверх при рэспорном либо сверху вниз при отпорном давлении грунта при взаимодействии последнего с портовыми сооружениями, в т.ч. в сейсмических условиях. Параметром, позволяющим учитывать направление сил контактного трения при расчете крутых стенок, является знак угла О, а при рассмотрении пологих стенок - направление реактивных сил между предельной и допредельной зонами.

Для вычисления коэффициентов активного и пассивного давления грунта применен аппарат технической теории предельного напряженного состояния П.И.Яковлева. Расчетный алгоритм, учитывающий как направление сил контактного трения, так и крутизну контактной грани сооружения (в том числе с соответствующей маркировкой получаемых значений), реализован в программе, пригодной для использования на IBM -совместимых компьютерах- Это позволило исследовать рассматриваемые системы "сооружение - грунтовая среда" в широком диапазоне значений всех основных ее параметров (-К m $ 1; -45° $ ср С 45°; -20° р i 20°; -204 ctQ 30°), а также получить подробные таблицы (около 100) значений упомянутых коэффициентов. К числу основных выводов, которые сделаны на базе анализа полученных при этом результатов, следует отнести следующие:

- зависимости коэффициентов бокового давления грунта от угла контактного трения при "обратном" трении имеют качественно противоположный характер по сравнению с "прямым" трением; угол б влияет значительно сильнее при "обратном" трении (до 1,5-2 раз), чем при прямом;

- влияние угла <р примерно одинаково при "прямом" и "обратном" трении для небольших значений параметра m и

существенно разнится (до нескольких раз) при значениях ш, близких к единице (т.е. прд близких значениях углов б и ср);

- основным следствием изменения направления сил поверхностного (контактного) трения является трансформация напряженного состояния взаимодействующей с сооружением грунтовой среды; если при "прямом" трении это состояние было в большинстве рассмотренных случаев непрерывным, то при "обратном" трении промежуточная зона Прэндтля исчезает, а зоны экстремального напряженного состояния частично накладываются одна на другую.

Полученный массив значений коэффициентов бокового давления грунта на сооружение позволил в результате его соответствующей обработки построить наглядные и удобные для пользования в инженерной практике номограммы коэффициентов бокового давления в прямоугольной системе координат с осями ф, С при любых Физически допустимых сочетаниях этих углов.

4. экспериментальная проверка кинематических: методов расчета взаимодействия портовых гидротехнических сооружений с грунтовой средой ■ Четвертая глава посвящена экспериментальной проверке кинематических методов, разработанных в предыдущих главах. С этой целью привлечены результата экспериментов, осуществленных как автором, так и другими исследователями (З.В.Цагарели, А.К.Бугров, Ф.М.Шихиев, П.И.Яковлев, Р.В.Лубенов, В.Т.Бугаев, М.Н.Взргин и др.) с двумя основными типами рассматриваемых сооружений - конструкций, содержащих жесткие и гибкие подпорные стенки.

Целью экспериментов с моделью жесткой подпорной стенки являлось изучения влияния таких недостаточно либо малоисследованных факторов, как:

смешанное напряженное состояние при реализации распорного и отпорного бокового давления грунта;

характер напряженно-дечормированного состояния модели при ее сложной кинематике (поступательные перемещения, совмещенные с поворотами на грунт и от грунта засыпки); приложение наклонных поверхностных нагрузок; многократное приложение поверхностных нагрузок; ломанное очертание дневной поверхности засыпки.

- 37 -

Актуальным для портовых причальных сооружений является учет наклонных поверхностных нагрузок, например, при определении нагрузок от бокового давления засыпки при расположении на ее поверхности перегрузочных механизмов (портальных кранов, контейнерных перегружателей и т.п.). Кроме того, при увеличении глубин перед гравитационными причальными сооружениями путем их реконструкции часто необходимо учесть воздействие наклонной трапецеидальной нагрузки по подошве причала. В связи с этим часть опытов была проведена с использованием специального устройства, обеспечивающего приложение (дополнительно к вертикальной) горизонтальной составляющей нагрузки.

Другой характерной особенностью эксплуатации причальных сооружений является многократность приложения поверхностных нагрузок, что приводит к различиям между первоначальными и последующими эпюрами бокового давления грунта. Исследование этого Фактора проводилось с учетом изменения кинематики сооружения, причем подвижки модели осуществлялись в направлении как от грунта засыпки, так и на грунт.

Важным, но малоизученным обстоятельством, влияющим на Формирование напряженного состояния системы "сооружение -грунтовая среда", является геометрия дневной поверхности засыпки. Если случаи с плоской поверхностью грунта (горизонтальной и наклонной) исследованы достаточно полно, то взаимодействие подпорной стенки с грунтом, имеющим ломаную поверхность (а это характерно для причалов в процессе поэтапного образования засыпки либо глубоководных причалов, естественная поверхность дна перед которыми не планировалась, а также для засыпок позади берегозащитных стенок) подлежит изучению. Для этого в ряде экспериментов поверхность засыпки была выполнена ломаной (как с падением, так и с подъемом поверхности грунта от контактной грани модели), а боковое давление определялось без учета и с учетом поверхностной распределенной нагрузки.

К новым результатам, полученным при исследовании зависимости бокового давления от кинематических Факторов при ломаной поверхности засыпки и знакопеременных смещениях модели относительно грунта можно, в частности, отнести следующие:

- при отсутствии поверхностной нагрузки имеет место уменьшение, значений нормальных составляющих в средней части модели, что следует объяснить очертанием поверхности засыпки;

- при смещениях стенки на грунт давление быстро растет, центры тяжести эпюр снижаются, а угол б уменьшается. При этом отрицательный знак угла б указывает на изменение направления давления в противоположную сторону от нормали;

- при смещениях стенки от грунта давление заметно уменьшается, угол б увеличивается и точка приложения равнодействующей повышается;

- при последующих смешениях стенки на грунт, особенно когда они достигают значения (0,03 - 0,08) Н давление сильно увеличивается и значение угла б стремится к значению угла <р.

Анализируя данные, полученные при исследовании зависимости бокового давления от кинематических Факторов при наличии наклонных полосовых нагрузок на поверхности засыпки можно, в частности, отметить следующее:

- горизонтальная составляющая поверхностной нагрузки не только увеличивает давление на стенку, но и под ее воздействием проявляется тенденция к повышению точки приложения равнодействующей;

- все измеренные эпюры имеют нелинейный' характер, близкий к параболическому.

- после приложения нагрузки на двух полосах в эпюре нормальных составляющих давления вырисовываются два соответствующих условиям нагружения выступа в верхней части и посередине стенки;

- при малых смещениях стенки интенсивности давления на одних участках задней грани уменьшаются, а на других увеличиваются. При больших смещениях, когда происходят внутренние "обрушения" грунта, интенсивности давлений могут резко уменьшаться, а эпюры давления изменять очертание;

- в процессе опыта значение угла б отклонения равнодействующей от нормали приближается к углу внутреннего трения.

Выполненное сопоставление экспериментальных и расчетных (по разработанным автором кинематическим методам) данных показало их приемлемую для инженерных расчетов сходимость, превосходящую во многих случаях наблюдаемую при

использовании традиционных методов расчета. Простота же определения и небольшое количество расчетных параметров примененной модели обусловили ее преимущества и над некоторыми известны:® методами, также реализующими смешанную постановку упрутопластической задачи. Приведенные результата применения кинематических методов при анализе напряженно- деформированного состояния действующих портовых сооружений (например, причалов N 1-7 в Керченском порту или причалов N 14-17 Туапсинского СРЗ) и их сравнения с данными натурных инструментальных наблюдений продемонстрировали их эффективность для повседневной практики технической эксплуатации реальных объектов водного транспорта.

Целью экспериментальных исследований сооружения типа "больверк" являлась оценка влияния перемещений и деформаций гибкой стенки как на величину и характер распределения бокового давления взаимодействующего с ней грунта, так и на процесс перераспределения усилий в конструктивных элементах модели, а также получение объективных данных для последующего сравнения с известными и вновь разработанными расчетными методами.

Для достижения поставленной цели нужно было решить следующие задачи: разработать и обосновать методику проведения испытаний; разработать и оснастить измерительной аппаратурой модель гибкого бояьверка; применить целесообразную и эффективную методику обработки экспериментальных данных; изучить работу гибкой подпорной стенки с учетом ее кинематики при взаимодействии с грунтовой средой. Их решению способствовало использование модели, выполненной в масштабе, который позволяет пренебречь статистической изменчивостью свойств грунтовой среды в пределах габаритов модели. Последние выбраны такими, что позволяют считать модель реальным сооружением, на которое могут быть распространены действующие и создаваемые методики расчетов портовых сооружений.

Лицевая стенка модели была выполнена из пяти стальных листовых панелей толщиной 12 мм. Три средние панели имеют размеры 3580x1800 мм, а две крайние - 3580x1200 мм. Средняя панель оборудована приборами и устройствами для измерения усилий и деформаций, возникающих в стенке, а перемещения

- 40 -

стенки вше уровня дна Фиксировались прогибомерами.

Сопоставление результатов экспериментальных исследований модели оольверка с данными, полученными по трем основным методам расчета подобных сооружений (графоаналитическому, по схеме балки на упругом основании, МКЭ), а также по кинематическому методу, позволяет заключить следующее.

Применяемые в настоящее время методы расчета систем "гибкая подпорная стенка - грунтовая среда", т.е. систем, описывающих работу причальных сооружений типа больверк, не в полной мере и с недостаточной точностью учитывают деформированное состояние сооружения и влияние последнего на перераспределение усилий между компонентами рассматриваемых систем. Это обстоятельство свидетельствует о целесообразности применения кинематических методов, дающих возможность учесть перемещения и деформации сооружения, обусловленные как гибкостью конструкции, так и податливостью анкерных устройств, и уточнить нагрузки от бокового давления грунта, являющиеся основными для больверков.

Данный вывод подтверждается, в частности, и результатами сопоставления измеренных и вычисленных по предложенному методу с применением параболической аппроксимации эпюр бокового давления грунтё на элементы натурных сооружений например, конструкции набережной Усть-Донецкого порта в виде заанкегенного больверка из железобетонного таврового шпунта и причала Бэлтморгидростроя в Риге, выполненного из железобетонного шпунта волнистого профиля.

Таким образом, учет деформированного состояния сооружений с гибкой подпорной стенкой (причалы типа "больверк" и подобные им) дает возможность приблизиться при расчетах к распределению и величинам бокового давления грунта, зафиксированным экспериментально. В зависимости от соотношения жесткостных параметров подпорной стенки и грунта применение кинематических методов позволяет за счет уточнения распределения усилий в конструктивных элементах сооружения либо повысить надежность его эксплуатации, либо улучшить экономические показатели вследствие снижения материалоемкости и ресурсосбережения.

5. разработка, исследование и совершенствование копструкторско-технологнческих решений портовых

гидротехнических с00рузеиш

В работе обоснована целесообразность усовершенствования конструктсрско-технологических решений портовик гидротехнических сооружений и приведены оснизнке результаты исследований, выполненных автором з этом направлении. Предложенные инновационные разработай и "ноу-хау" сгруппированы по типам конструкций портозых сооружений (гравитационные, тонкостенные, на свайном оснозании и т-п.) либо по особенностям их возведения и эксплуатации. Предстазленные разработки объединены общей целью повышения эксплуатационных параметров портового сооружения как за счет усовершенствования основных несущих конструктивных элементов либо всего сооружения в целом, так и вследствие применения новых технологических приемов и операций.

При рассмотрении сооружений гравитационного типа предложены и исследованы новые типы оетонных массивов трапецеидальной формы, улучшающие эксплуатационные параметры конструкции. Рассмотрены возможности и особенности их применения в причальных и оградительных портовых сооружений; разработаны методики расчета, учитывающие специфику подобных конструкций. Для упрощения и ускорения производства работ при строительстве, реконструкции, ремонте или усилении гравитационных сооружений предложены новые методы их монтажа укрупненными блоками, а для сооружений распорного типа разработан новый рациональный способ выполнения каменной разгрузочной призмы, приводящий к существенному снижению материалоемкости конструкции.

Разработаны и исследованы новые конструкции портовых (как причальных, так и оградительных) сооружений смешанного гравитационно-свайного типа, предназначенные для использования в разнообразных грунтовых условия;-:, соединяющие в себе достоинства гравитационных и сзайных конструкций и не обладающие присущими этим типам сооружений недостатками.

Для тонкостенных распорных гидротехнических сооружений разработаны новые экономичные конструкции, обеспечивающие благодаря усовершенствованию шпунтовых свай (полуоболочки с

плоскими панельными вставками варьируемых размеров между ними) достижение практически любой требуемой изгибной жесткости сооружения. Для рзспорных тонкостенных сооружений также разработаны новые способы их возведения и реконструкции укрупненными блоками. Для повышения пропускной способности таких причалов за счет увеличения устойчивости и показателей несудей способности сооружения предложены новые ЗФФектиные методы экранирования лицевых стенок сооружений с использованием элементов с регулируемой экранирующей способностью и усовершенствованные анкерные устройства (с изменяющейся податлизостью анкерной тяги, с использованием в качестве тяг стальных канатов и др.).

При исследовании возможностей снижения материалоемкости и повышения несудей способности портовых гидротехнических сооружений на свайных опорах предложены новые конструкторско-технологические Решения набережных-эстакад (в частности, принципиально новые конструкции на поперечных шпунтовых рядах, наплавные причалы оригинальной конструкции и др.) и разработаны соответствующие рекомендации по их проектированию и конструировании.

Для учета специфики эксплуатации портовых сооружений в конкретных инженерно-геологических и гидрологических условиях, а также для повышения сохранности сооружений и удовлетворения экологических требований разработаны принципы возведения и технической эксплуатации сооружений с трансформируемой компоновочной схемой, позволяющие не только в сжатые сроки возводить ту или иную конструкцию, но и удалять (лисо перемещать ее) в зависимости от изменяющейся эксплуатЕцицонной ситуации.

Ряд рассмотренных новых разработок реализован при проектировании реальных объектов портовой гидротехники Украины, некоторые из них внедрены при строительстве и технической эксплуатации воднотранспортных сооружений страны (порты Октябрьский, Южный, Азовский СРЗ и др.).

замшение

Изложенные в работе результаты теоретических и экспериментальных исследований могут рассматриваться как оаосноза-

ние и развитие перспективного научного направления" в портовой гидротехнике, служащего решению актуальной задачи повышения эффективности эксплуатации портовых сооружений-

Приведенные в диссертации новые конструкторско-техноло-гичесхие Решения повышают надежность, обеспечивают необходимый уровень экологических параметров и/или улучшают экономические показатели рассматриваемых сооружений и способствуют научно-техническому прогрессу в сфере эксплуатации водного транспорта.

К наиболее важным научным результатам, полученным в диссертации, следует отнести следующие.

1. Сформулированы и обоснованы научные положения, связанные с созданием кинематической расчетной модели системы "сооружение - грунтовая среда", позволяющей учитывать взаимосвязь между напряженно-деформированным состоянием изотропного грунта и обобщенными перемещениями сооружения в смешанной постановке, отражающей одновременное существование и взаимодействие областей предельного и допредельного напряженного состояния (при "прямом" нагружении).

2. Разработаны кинематические методы определения нагрузок от бокового давления грунта (в том числе с учетом поверхностных эксплуатационных нагрузок) на портовые сооружения (как жесткие, так и гибкие) и методики расчета последних

3. Разработан метод определения точки приложения равнодействующей бокового давления грунта на сооружение для его любого текущего деформированного состояния.

4. Предложена методика учета "обратного" направления сил контактного трения грунта, взаимодействующего с подпорной стенкой портового сооружения, отражающая специфику его эксплуатации в конкретных инженерно-геологических условиях и грузовом режиме.

5. Для разработанных методов и расчетных моделей предложены вычислительные алгоритмы и реализующие их программы, автоматизирующие процесс определения зависимостей "нагрузка от бокового дазления грунта - обобщенное перемещение сооружения" для любого деформированного состояния последнего, включая предельные и допредельные составляющие указанных нагрузок-

6. На основе математического моделирования с применени-

ем ЭВМ и данных экспериментальных исследований изучена методология реализации'Разработанных кинематических методов, подтверждена достоверность получаемы?: на их основе результатов, обеспечивающих вполне удовлетворительную качественную и количественную сходимость экспериментальных и расчетные данных, апробированы разработанные алгоритмы и программы-

7. Разработаны новые кокструктсрско-технологические решения портовых гидротехнических сооруаеквй, псвыагаккцие их несущую способносгс, увеличивающие надежность эксплуатации, сокращающие сроки Бозведьния и/лли реконструкции.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций, предстазленных в диссертации, обусловлена комплексностью прсзодхмых исследований, в которых теоретические проработки, базирующиеся на логичных и обоснованных расчетных схемах и моделях, подкреплялись экспериментальными исследованиями и их практической апробацией, внедрением результатов при проектировании и строительстве ряда объектов портовой гидротехники; апробацией результатов на международных научно-технических конференциях и в многочисленных публикациях (три монографии, справочник, статьи).

Научная новизна теоретических исследований обусловлена формулировкой постановки смешанной задачи, учитывающей силовое взаимодействие областей допредельного и предельного напряженного состояния и базирующейся на предложенном автором критерии перехода грунта из одного вида напряженного состояния в другой, кинематическими методами определения нагрузок от бокового давления грунта и реализующими их расчетными алгоритмами, методом, позволяющим определять место приложения равнодействующей бокового давления грунта на сооружение для люоого промежуточного деформированного состояния последнего. Новизна конструкторско-технологических разработок автора подтверждена авторскими свидетельствами и патентами на 37 изобретений; ряд из них внедрен в практику проектирования, строительства и технической эксплуатации портовых гидротехнических сооружений-

Результата, полученные в диссертации, могут быть использованы при проектировании, строительстве, реконструкции и технической эксплуатации портовых гидротехнических сооружений, при проведении диагностики их технического состояния,

а также при разработке отечественных нормативных документов-

Теоретические и прикладные разработки, приведенные в настоящей работе, используются в учебном процессе в Одесском института инженеров морского флотэ. Санкт-Петербургском Государственом техническом университета, Институте последипломного образования водного транспорта Украины.

Автор считает также, что как перспективные могут быть оценены и рекомендованы для дальнейшей разработки рассмотренные в диссертации^кинематические методы, имея в виду их развитие в следующих направлениях: учет "исторического" Фактора и так называемых "Эффективных" перемещений, совершенствование методов учета связности грунтов; алгоритмизация решений для неоднородной грунтовой срэды (учет анизотропии); оценка несущей способности оснований сооружений с учетом кинематических Факторов.

Основные положения диссертации приведены в 50 публикациях автора, в том числе в следующих работах:

1. Дубровский М-П. Кинематический метод определения бокового давления грунта на подпорную стенку // Исследования инженерных сооружений и перегрузочного оборудования морских портов. М.: В/О "Мортехинформреклама", 1991.- С.22-29.

2. Дубровский М.П. Определение бокового давления грунта на подпорную стенку с учетом кинематики сооружения / Ос-кования, Фундаменты и механика грунтов", 1994, И 2.- С. 5-8.

3. Дубровский М.П. Определение напряженно- дечормиро-занного состояния больвеска с учетом реальной отпорной способности основания. Морские порты: инженерные сооружения и средства механизации / ОИШФ.М., "Иортехинформреклама", 1939. - С. 47 - 49. :

4. Дубровский М.П. Определение несущей способности портовых сооружений с учетом кинематики конструктивных элементов и грунта. / Проблемы проектирования, строительства, реконструкции и технической эксплуатации воднотранспортных гидротехнических сооружений. Москва - Одесса, 1989. с.16-22.

5. Дубровский М.П- Оценка влияния перемещений гидротехнических сооружений на отпорную способность основания. /Инженерное Развитие морских портов // ОЙЙМФ, М., В/О "Мортехинформреклама", 1988. - С. 10 - 14.

6. Дубровский М-П> Постановка и решение упругопласти-

ческой задачи определения бокового давления грунта на портовые гидротехнические сооружения / Морская гидротехника и механизация перегрузочных работ в портах. - К.: Мортехинтсрмреклама, 1992. - С. 16-24.

7- Дубровский М-П. Упругопластическая задача определения бокового давления грунта на заглубленные фундамента / Расчет и проектирование оснований и фундаментов в сложных инженерно - геологических условиях: Межвуз.сб. научн-тр. // Под ред.В-М.Алексеева; Воронеж-инж.- строит. ин-т--Воронеж, 1992. С. 76-82.

8. Дубровский М-П-. Ассэф Ж. Алгоритмизация смешанной постановки упруго-пластической задачи определения бокового давления грунта на подпорные стенки / Нелинейная механика грунтов // Груды Е7 Российской конференции с иностранным участием. Под ред. А-В.'Фадеева, Том 2. Санкт-Петербург, 1993. С. 64-70.

9- Дубровский М.П-, Ассэф Ж. Новые возможности компьютерного моделирования взаимодействия подпорных стенок с грунтовой средой в упругопластической постановке / Исследования и разработки по компьютерному моделированию Фундаментов и оснований: Межвуз.сб. науч.тр. // ИЖ.Новочеркасск: Новочерк. политехи, ин-т, 1993. С. 76-80.

10. Дубровский М.П., Ассэф I. Программа определения бокового давления грунта на подпорную стенку как функции от ее перемещения при плоских и криволинейных поверхностях скольжения / Нелинейная механика грунтов // Труды IV Российской конференции с иностранным участием. Под ' Ред-А-Б-Фадеева, Том 2. Санкт-Петербург, 1S93. С. 71-77.

11- Дубровский М.П-, Марченко Д-В., Яковлев П.И- Гидротехнические сооружения верфей / Справочник- СПб.: Судостроение, 1992. - . 232с.

12. Дубровский М.П. Пойзнер М.Б. Возведение распорных причальных сооружений укрупненными блоками- Минморфлот, "Мортехинформреклама". Морской транспорт. Серия "Морские порты". Экспресс-информация. Вып.9(627), М., 1990.- Ile.

13 Дубровский М-П-, Пойзнер М.Б. Портовые сооружения гравитационно-свайного типа. - Транспортное строительство, 1989, N 3. - С. 24 - 25.

14. Дубровский Ы-П., Пойзнер М.Б-, Разработка и

исследование рациональных конструкций портовых гидротехнических сооружений гравитационного типа /Проектирование и строительство морских портовых Сооружений//Союзморниипро-ект. М.: В/О "Мортехинформреклама", 1990.-С. 16-34.

15. Дубровский М.П., Пойзнер М.Б. Совершенствование методов проектирования, строительства и реконстоуции портовых гидротехнических сооружений / IX научно- приложна конференция с международно участие "Современни технологии в транспортнота страителство", Варна, 1991. - С. 216 - 221.

16. Омельченко Ю.М., Дубровский М.П., Пойзнер М.Б. Портовые гидротехнические сооружения, эксплуатируемые в экстремальных условиях. М.: ВНИИОЭНГ, 1991. 194с.

17. Пойзнвр М.Б., Дубровский W-П. Метод определения характеристик грунтового основания по данным динамических испытаний пробной сваи / Материалы Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы проектирования, строительства, реконструкции и технической эксплуатации воднотранстпортнкх гидротехнических сооружений". -Москва -Одесса, 1989. С. 26 - 28.

18. Пойзнер М.Б., Дубровский М.П. Принципы определения несушей способности свайных опор портовых гидротехнических сооружений и деформационных характеристик их грунтовых оснований по результатам динамических испытаний свай / Вопросы портовой гидротехники и механизации перегрузочных работ. - М.:"мортехинформреклама", 1990. С. 34 - 37.

19. Пойзнер М.Б., Дубровский М.П. Проектирование и строительство воднотранспортных сооружений. - Транспортное строительство, 1988, N 11. С. 23 - 24.

20. Чеботарев О.Н..Пойзнер М.Б-. Дубровский М-П. Строительство портовых гидротехнических сооружений из сварного шунта. М.: Транспорт, 1993. 17бс.

21. Яковлев П.И., Дубровский М.П-, Нгуен Игок ХуЭ-Общие теоретические предпосылки определения бокового давления грунта на гидротехнические сооружения с учетом их пере мещений и любого направления сейсмических воздействий.

// Морские порты: инженерные сооружения и средства механи-ции. М.: В/О "Мортехинформреклама", 1989. С.5-10.

22. ШЬгоузку II.P. New Efficient Marine and Port Structures Interacting with Soils / Proceedings of the 4th

Canadian Conference on Marine Geotechnlcal Engineering. St.John's, Newfoundland, Canada, 1993. Volume З.Рр. 931-949.

23. Dubrovsky M.P., Yakovlev P.I. et al. Improvements in Design of Port Hydraulic Structures / 18 IAPH World Conference. Contribution papers. April 1993, Sydney, Australia. Pp. 60-70.

24. Dubrovsky M.P., Yakovlev P.I. et al. Refining of Calculation Methods of Port Hydraulic Structures Interaction with Soil/18 IAPH World Conference. Contribution papers. April 1993, Sydney, Australia. Pp. 70-81

25. Polzner M.B., Dubrovsky tt.P. Bulk .Cargo Berths -Improved capacity by design. International Bulk Journal. London, October, 1992. pp. 63 - 65.

26. Polzner M.B., Dubrovsky M.P. Nuevas construcciones de las obras hidrotécnicas marítimas. II evento Internacional marítimo • portuario. Palacio de las convenciones, La Habana, Cuba, 1989. Pp. 189 - 190.

27. Yakovlev P.I., Dubrovsky M.P. et al. Refined method to determine lateral soil pressure on berthing structures taking Into account complex operational loads with or without seismic action 17 IAPH World Conference. Contribution papers, May 1991, Spain. Pp. 65 - 70.

28. Yakovlev P.I.,' Dubrovsky M.P., Nguen Ngoc Hue. Refined solution of problem of determination of soil lateral pressure exerted on engineering structres. Proc. of IX European conference on earthquake engineering.Vol. 4-A. Moscow, 1990. Pp. 201 - 210.

29. Yakovlev P.I., Dubrovsky M.P. et.al. Improvements of methods to determine soil lateral pressure exerted on engineering structures. Proc. of XIII ICSMPE, New Delhi, Vol.2, 1994. Pp. 895 - 898,

а также в 37 изобретениях по авторским свидетельствам и патентам NN: 924224,968146, 988961, 1028765, 1130642, 1137143, 1159974, 1283283, 13СГГ017, 1368366, 1465474, 1477814, 1500738, 1542994, 1555413, 1555477, 1574739, 1579952, 1595997, 1629369, 1629370, 1634742, 1645343, 1649021, 1663088, 1671760, 1675505, 1684398, 1686077, 1687713, 1693166, 1701825, 1730338, 1792470, 1819307.

Зак. 495, тир. (00 ,'подп. к печ. (2.05. 9U ^Усл.печ.лист'З.О . К1.1П ОИШФ Одесса '• ул.'Мечникова, 34 .