автореферат диссертации по строительству, 05.23.17, диссертация на тему:Контактные задачи теории вязкоупругости неоднородных сред

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫИ ИНСТИТУТ им. В. В. КУЙБЫШЕВА

На правах рукописи

ТУРАЕВ Хикмат Шарапович

УДК 624.042.14:539.376

КОНТАКТНЫЕ ЗАДАЧИ ТЕОРИИ ВЯЗК0УПРУГ0СТИ НЕОДНОРОДНЫХ СРЕД

Специальность 05.23.17 — Строительная механика

Автореферат

диссертации на ¡соискание ученой степени доктора технических наук

Москва —

1991

Работа выполнена в Московском ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительном институте нм. В. В. Куйбышева.

Научные консультанты: Заслуженный деятель науки и техники РСФСР, доктор технических наук, профессор Н. Н. Леонтьев;

член-корр. ИА СССР, член-жорр. АН УзССР Т. Ш. Ширинкулов

Официальные оппоненты:

лауреат Государственной премии СССР, доктор технических наук, профессор Г. К. Зарецкий;

докто,р технических наук, -профессор В. И. Андреев; доктор технических наук, .профессор В. М. Сеймов

Ведущая организация — ВНИИОСГ1 им. Н. М. Герсева-нова.

^ 0

Защита состоится « 199^/ г. в « ча-

сов на заседании специализированного Совета Д053.11.02 при Московском инженерно-строительном институте имени В. В. Куйбышева по адресу: Москва, Шлюзовая наб., 8, ауд. 409.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Просим Вас принять участие в защите и направить Ваш отзыв по адресу: 129337, Москва, Ярославское шоссе, д. 26, МИСИ им. В. В. Куйбышева.

Автореферат разослан г.

Ученый секретарь специализированного Совета, доктор технических наук

Г. Э. Шаблинский

—------ • - -

Г | ,. ОБЩАЯ ХАРАКТЬРИСТЛКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы определяется ее направленностью на решение{большого круга теоретических и практических вопросов '»-ироеййровашш и устройства фундаыонтов и их оснований для различных зданий и сооружений, возводимых в разных гаографи-чооких и климатических районах и находящая в различных геологических и гидрогеологических условиях.

Стоимость фундаментов .и подготовки оснований в запиоимооти от строительного объекта колеблетоя от 10 до 25$ общих затрат, поэтому исследования, направленные не разработку новых и совершенствование существующих методов расчета фундаментов, приводящие к снижению за?раг на их возведение, являются одной из важнейших проблем строительной механика.

В то лее время эта проблема доотаточно олоето, поскольку оозда/ша новых ц совершенствование существующих методов расчета и вытекающих из них проектных рЬаений ыокот быть осуществлено при учотз реальных механических и реологических овойств грунтов и конструкций, а так»з их поведения в качестве оснований сооружений и фундаментов.

К числу таких овойотв относится явн<5 выраненная неоднородность (макронеоднороднооть) грунтов, а такие ?1х вязкоупругие овойотЬа, определяемые развитием их деформаций во вромени. Причем характер развития деформаций резко различается для разных грунтов (пейчаных, глшшотых, мерзлых и др.). В то же время и оем материал фундамента обладает вязкоупругими неоднородными овойотваыл и реологический процеоо. в оиотеыа фундамент-оонова-ние протекает взаимосвязанно, '

Учет указанных факторов при расчете аиогемы фундвмент-оо-нопаняа опредоляаг актуальность настоящей работы.

ДйоооргЕЦИоннал рабогд является дальнейшим развитием нового направления в теории вязкоупрутости ¡¡аоднородных сред. Она посвящена гахличоокой теории раочота конструкций на деформируемом.основании о использованием обдого варипшощюго метода В.3.Власова,

Работа являотсл частью плановых научно-исследовательских работ'1.М0П им. В.В.Куйбышева (регистрационный номер 1880027905).

Цель работы. Разработка практических методов расчета оио-

темы .фундамент-основание о учетом неоднородности и вязкоупругих овойотв как грунтового основания, так и фундаментных коногрук-ВДй.

Для достижения указанной пали поставлены оледующие задачи:

- разработать на оонове общего вариационного метода В.З. Власова техническую теорию раочота неоднородных вязкоупругих конотрукш!й (балочных, круглых и прямоугольных плит), взаимодействующих о неоднородным реологичеоким оонованивм, реологичэо-кио характеристики которого являвтоя произвольными функциями координат, определяемыми на оонова экспериментальных иоследова-ний;

- определить в плоокой и пространственной постановках налря-женно-даформированноо состояние (НДС) неоднородных вязкоупругих оснований;

- прогнозировать влияние ползучести неоднородного основания и плиты на распределение внутренних усилий и осадок;

- установить влияние неоднородности вязкоупругого основания и плиты на характер НДС, осадки основания и усилия в конструкциях фундамента;.

- оценить влияние учета реактивных касательных давлений на ооедки основания и усилия в шште.

Научная новизна диооерташонной работы заключается в следующем:

- на основе общего вариационного метода В.З.Вяаоова разработана техничвская теория расчета конструкций на неоднородном вязкоупругом основании;

- предложено новое ядро ползучести для стареющих неоднородных материалов, которое описывает вековой характер ползучести грунта, давая хорошее совпадение с экспериментом;

- предложены новые плоская к пространственная модели основания в виде неоднородного вязкоупругого слоя конечной толщййЫ;

- разработан эффективный метод решения задач о контакте неоднородных вязкоупругих тел с учетом реактивных касательных усилий; •

- решены важные практические задачи об изгибе бесконечно длинной балки, жесткой, упругой и неоднородной упругоползучвй балочной плиты конечной даны, взаимодействующих с неоднородным упругоползучим основанием; -

- в лрЬсгрянсглзшюй постановке решены задачи об изгабо

круглых и прямоугольных пли? (жестких,'упругих и неоднородных) на неоднородна вязкоупругих основаниях;

- дана оценка влияния вязкоупругих свойзтв п неоднородности основания й фундаментной плиты на НДС основания и усилия в конструкциях фундамента; "

- определено влияние реактивных каортелышх давлении на НДС основания и усилия в конструкциях фундаментов.

Достоверность научных положйний и'выводов обоопечивается: использованием апробированных гипотез в теории расчета конструкций, взаимодействую^ о дефоршруошш основанием; применением адекватного математического аппарата; решением модельных задач; сравнением полученных результатов о изваотныма результатами других авторов; оценкой оходимооти иоцользуеыых методов.

На защиту вынооигоя:

> система иоходдых уравнений теории вязкоупругооти неоднородных наследственно стареющих оредпри малых деформациях в ортогональной декартовой оиогеме координат трехмерного эвклидова пространства;

г плоская и пространственная обобщенные модели неоднородного вязкоупругогооонования коначнойтолщины, упругие и реодо-гические характеристики которого являются непрерывными функциями координат;

- основанное наэкопаримантальных даяша ядро ползучеоги и. релакоации, отражающее основные еврйотва явланий ползучаоти неоднородного грунта;

- решение модельных задач для определения влияния толщины сдоя, его неоднородности и реологических овойзгв на осадки и ЩР ооновааия;

- оонованная на ссЦам вариационном матоде В.З.Влаоова техническая теория расчета конструкций (балочные, круглые и прямоугольные шиты) на неоднородной вязкбупругоыоонованяи конечной толщины;

- результаты расчета неоднородных вязкоупругих конструкций (балочные и прям^оугольные плиты), взаимодействующих о неоднородным вязкоупругим.и комбинированным оонованияыа, с учетом реактивных касательных давлений.

Практическая ценность работы заключается в создании и совершенствовании прикладных методов расчета конструкций на податливом основании с учетом неоднородности, ползучести грунта и фун-

дамента, а такяса сил оцеплэния по контакту. Упругие и реологи-чеокие параметры при этом предотавдиютоя как функции координат, определяемые по результатам половых и лабораторных исследований. Результаты проведенных иооледований дают возможность внедрить в практику проектирования разработанные методы определения НДС конструкций и основания. "

Внедрение результатов. Результаты ряда практически важных задач раочата конструкций, взаимодействующих о деформируемым основанием о учетом неоднородности я вязкоупругих свойств, внедрены:

- при проектировании фундаментов под главные корпусе электростанции Талимаржанокой ГРЭС, а также под б-7-этажныв инженерные корпуса;

- при раочете НДС основания Татарокой АХ в эксплуатационный период} V

- при ооогавлении раздела новой редакции ЮН "Нормы проектирования оснований. Руководство по иоолодованию реологичооких свойств грунтов оснований АЭС"; *

- при исследовании НДС л структурного отроения ыаооива на руднике "Тарор" Таджакокого золоторудного комбината (ТЗРК).

Соответствующие документы о внедрении регультатЬв научяо-иооледовательоких работ приведены в приложении к дисоертавди.

Апробация работы. Оошфщш результаты диоаертационяой работы, выполненной в 1971-1991 гг., докладывались и обоуждалиоь на:

УП Всесоюзной научной яонферендаи по прпманешш ЭВМ в механике деформируемого твердого тела (Ташкент,3975 г.);

П,Ш, 1У, У, 71 Воеооюзных симйозпуыах по реологии грунтов (Цахкадзор, Арм.ССР, 1975 г.} Ленинград- 1380 г.1 Самарканд, 1982 г.; Волгоград, 1984 г.; Рига, 1989 г.);

Всесоюзном ооватанаи по гидротёышка (Ленинград,1980 г.);

Всесоюзном оовзцании по теории упругости неоднорОДн^&с тел (Кишинев, 1983 г.);

П Воео'Осзной научно-техничеокой конференции "Црочвоо*ь, аеоткооть и технологичность изделий из композитных материалов" (Ереван, 1984 г.);

Воеобюзной конференции по омешалшш задачам теории упругости (Харьков, 1965 г.);

МёвдународнОй научной конфэпенции "Трение, износ и смазочные материалы" (Ташкент, 1985 г.);

71 Вааооюэном съезда но теоретической и прикладной механика (Ташкент, 1986 г.){

71 Всесоюзной конференции по композитным материалам (Время, 1987 г.);

П Маздуиародной Балтийской конференции по механике грунтов и фундаментоотроонию (Таллинн, IüB8 дч);

республиканской конфёронции по"шханика оплошных сред,,по-оподенной памяти академика АН УэССР Х.А.Рвхкатудина (Ташкент, 1939 г.);

научннх конференциях профеооороко-проподаватальокого осота-ва CauTACil им. Ц.Улугбека (Оаиарканд, 1978, 1979,... 1988 гг.)*

НУ научной конференции профасоороко-преподаватальокого ооотава инженерного факультета.Университета дружбы народов {Мооква, 1989 г.);

' xivii: научно-техннчэокой конфзранции по итогам научно-ио-ододомтальо^ работ МИСИ им. В.В.Куйбышева, посвященной 70-яатис института (Мооква. 1991 г.)},

городском о вминаре,;возглавляемом проф. О.О.Вяловшл (Мооква, 1991 г.)»

объединенном озминаре кафадр сопротивления материалов и отроительной мэхеники №ИП им.В.В;Куйбыиова (Москва, 1991 г.).

Публикации. По reue диооергационной работы опубликойано 30 научных статей.

л Объем работы. Работа ооотоит из введения, вооьш глав, общих выводов, öпиона литературы из «290 наименований, приложения и оодоря1тч205 отранпц машинописного текота, 63 риоунка и 16 таблиц. ' ' '; ' ' "

Основная чаоть диссертационной роботы выполнялась на кафедра отроите льной мах аники ШОИ им. В.В.Куйбшева, коллективу которой автор прпиооит глубокую благодарность.за помощь и поддержку. ' '' / '

СОДНГИШШ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальнооть теш, сформулирована цель диосергациокной работы, охарактеризованы ее научное значение и практическая цеинооть.

В пегпой глпиз проанализированы основные исследования и методы расчета конструкций на дефоршруимчм оонопашы.

Рппчот кокструкшП, взаимодоИотвуюцих о деформируемым осно-

ванивм, представляет собой развитую область строительной механики. Существенный вклад в развитие теории и методов расчета конструкций на деформируемом основании внесли труды советских и зарубешых ученых - В.И.Андреева, В.Ы.Александрова, В.З.Вла-оова, С.С.Вялова, В.В.Болотина, А.Я.*Будина, Л.А.Галина, Н.М.Гер-севанова, М.И.Горбунова-Посадбва, А.Л.Гольдина, К.Б.Егорова, Ж.С.Ержанова, Б.Н.Еемочкина, Г.К.Зарецкого, В.А.Ильичева, Г .К. Клейна, С.Н.Клепикова, Б.Г.Коренева, Н.Н.Леонтьева, Б.П.Ыакаро- ■ ва, Н.Н.Маслова, Г.Я.Попова, Т.Р.Рашидова, Ю.Н.Работнова, А.Р. Ржанишша, Д.Н.Соболева, В.И.Соломина, И.А.Симвулида, А.П.Сини-шша, В.М.Свйыова, Н.Н.Складнева, З.Г.Твр-Мартироояна, С.Б.Ухо-ва, В.Г.Фадоровокого. В.А.Флорина, А.И.Цейтлина, Н.А.Цытовича, О.Я.Шехтёра, Т.Ш.Ширинкулова, П.Я.Шраерыана, ейшаеск!, м.Капу, . О.Кггшапот1с, Н.Зе1£Гег1;, К.£}гесЬу И др.

Теория вязкоуцругооти представляет ообой одно из современных направлений механики деформируемого твердого тела, интенсивно развивающееся в дооладное время. Это обусловлено как наличием ваша теоретических проблем, так и значительным количеством приложений. Учет вязкоупругих овойотв особенно необходам при расчете конструкций, взаимодействующих о грунтовым основанием. !Гак, при проектировании и строительства различных сооружений, возводимых в ологных инжанерно-геологичеоких условиях, учет вязкоупругих овойотв, о одной сторона, дает возможность прогнозировать на-пряженно-дефоршроваяное состояние (НДС> грунтового масоива, а о. другой, - позволяет выбрать материал для данной конструкции и определить .требования, которые необходимо предъявить к технологии ва возведения.

Развитию научных основ теории вязкоупругооти способствовали работы советских и зарубежных ученых - Н.Х.Арутюняна, Ф,Б.Бада-лова, В.В.Болотина, С.С.Вялова, Г.С.Варданяна, Б.Ф.Влабова, Н.С. Ержанова, И.И.Гольденблага, М.А.Задояна, А.А.Илюшина, Б.П.Макарова, С.Р.Месчяна, БД.Победря, И.А.Прокоповича, Ю.Н.Работнова, М.И.Розовокого, А.Р.Ржашщына, Д.Н.Соболева, З.Г.Тер-Мартироояна, Б .И. Тара Зорина, И.И.Улицкого, И.Г .Филиппова, Л.Г.Хеспна, Т.Ш.Шп-ринкулова, Ь.Во^гтай, Н.П.Вау1вв,'"в.]).Со1етап, \7.Н.Зик13е, (ЯаатШе, М.Е.Оиг-Ып, Е.С.Огепз, И.Л.Тап Ш;)оп5-к1е, УЛо1-terгa и др.

Грунты и все реальные строительные материалы обладают структурной (шкр она однородность) и непрерывной (макронооднород-

ноать) неоднородностью, что хорошо -лз^ветно л экоперимантально подтварвдено.

По теоретической и практической значимости учет неоднородных, свойств грунтов и строителышх материалов является одним из важнейшие направлений механики деформируем твердых тел, которая достаточно широко развита ягачеотванниш и зарубежными учеными - Ш.М.Айталиевым, В.И.Андреевым, Б.Д.Анниным, Б.Н. Варшавским, ВЛ5.Болотнным, А.С.Григорьевым, Ю.К.Зарешшм, Б.Г. Коранаэым, Г.Б.Колчиным, И.А.Кийко/С.Г.Лехницхим, В.А.Ломаки-, ным, Н.Н.Лаонтьввым, Б.П.Ыакаровым, С.Г.Михлиным, Л.В.Никитиным, В.Н.Николаевским, Б.Е.Победря, Г.Я.Поповым, В.П.Плавако, B.C.. Процанко, В.Д.Райзером, В.Л.Рвачавым, Н.А.Рооговцевым, В.£.Сар-кисяном, Д.Н.Соболевым, В.И.Шемякиным, Т.Д.Шерморгора, Т.Ы.Ши-ринкуловым, Ду Цин-хув, В.Олшаком, Фуруоахи Родзо, П.Геодораоку, J.Rowiaeklt R.D.SoHlle, P.a.Trlcoiai И др.

Неомотря на значительной число работ, посвящениях расчету конструкций на двфорш|1уемом оонова1Ши, можно выделить широкий круг недостаточно изученных или практически не рассмотренных вопросов, имеющих важное теоретическое и практичеокоа значение ; при оценке нцпряшшо-даформнрованного состояния контактирующих гея. ' •.'; .'..'.

Дальнейшие уточнения расчетных моделей деформируемого основания и приближения их свойств-к действительным фиэико-механл-чеоким свойотвам природных грунтов оостоят:

.-в учета неоднородности ¡и вяэкоупругих свойств грунтов и фундаментов, характеризуемых упругими и реологическими параметра^, явлйюгдалюя детарминированныш функциями координат;

- в'разработке уточненккл практических мзтодов расчета конструкций, взаимодействующих о деформируемым основанием, с учетом указанных выше факторов-в целЯх более иирокого внедрения 2тах методов в инженерную практику.

Во второй глава оформуллрозанн система походных уравнений теории вязкоуиругооти неоднородных наследственно отареющих сред при малых деформациях в ортогональной декартовой системе координат- трехмерного эвклидова .пространства, которая дает возможноеть раоомограть широкий клаоэ контактных задач. Очевидно,, что при атом сохраняются уравнения равиовеоия, соотношения Кош и.условия совместимости. Функции," характеризующие упругомгновенные деформации и деформации ползучести тала, являются функциями не

- 10 -

¡только времени, но и проотранстванных координат, причем эти . функции в области линейной ползучаоти не закхоят от напряженно-деформированного оостояния тал.

Предполагается, что рассматриваемое толо удовлетворяет яра-Оованиям ооновных предпосылок таорш упругоползучего тела Г.Н. Маолова-Н.Х.Арутюняяа л что коэффициент поперечной деформации ползучеоти \)а (£ равен коэффициенту упругой поперечной

деформации ^(«г ой&) и поотоянон во времени

При этом уравнения ооотояния и граничные условия моено представить в виде:

или

О » О

е^Чг19^ (3)

где 3(3

а:5Сос,у(2) (6)

ИЛ^/^СХ^) - ядро интегрального одоратора}

Я-ТТЫГ) * <

Ш^ос^Е^.ЧККЛ (8)

^еТ^о^^^^Е«,^^ ю<№ г (9)

5

"Я (ЛД,00^ - резольвента ядра И ^Л $

•Сформулирована поогановка задача в перемещениях, в напряге ниях и в вариационной постановка.

Для приложения теории к практике существенное значение нак ег выбор ядер. Выбираемое ядро, с одной отороиы, должно достак но точно воспроизводить основные свойства стареющих неоднородш

- II -

материалов, а, о другой, - Приводит к постановке контактных краевых задач, допускающих эффективное решение.

В качества такого ядра ксгаг олузгать ядро, предлогеяное НД.Арутюняног, которое дает достаточно' близкое совпадение к адопарицзцгр-шиш кривыми ползучости, а такяа отражает основные сво&тза ползучести бетона во времени, имэнно старение, па~ олодствоннооть з неоднородность

и »р-у —. СС* Д.аЦ Ю>,

Иооладовения С.П.Меочяна к 3.Г. Тер-Мартиросяна по компрео-они и сдвигу позволяют утвзргдать, что поведение однофазнкх грунтов при напряжениях Сг < 10^ Пи подчиняется линейной теория наследственной ползучести И 'удсвяатворязт требованиям основных предпоошюк теории упругоползучого теля Г.Н.Маояова-Н.Х.Аруиэйяпа. «

Аналитическое выразеплз для аппроксимации модуля деформации монет быть представлено в виде ,

= <п>

р(ОС5) - детерминированная функция, характеризующая изменение модуля деформаций, определяемого эколериментально.

Считая, что процесс старения леоднсродного материала на зависит от процесса деформации, мэру ползучести С С^ Д ^Ос^)

представим в форме оукш функциональных завяоимостзй » > °

где - функция, характеризующая влияние длительности

загрукехшя материала; Ц^СЮ - функция, учитывающая процесс старения материала; ср (рс^- функция, характеризуйся нзмепе-аиз меры ползучости а зависимости о? координат.

Раооиатриваютоя характер и изменения меры ползучеота СОЬД,^) в завиоимооти от врзмагш V , возраста Т и координат 0С5 , предотавленноэ в более простой форма

Это дает возможность болев реально подойти к раоомотренгв прикладных задач.

- 12 - .

Закон изменения мары долзу^ости неоднородного материала может быть представлен в виде

• • *

Соотношение (14) для меры полаучсоти показывает затухающий процесо (при со , £^->сопй-ь ), который характерен для большинства батонов и ограниченного класса грунтов. Кривые под-; 8УЧ0СТИ, построенныа по этим формулам, поднимаются более плавно, чем это наблюдается в опытах.

Исследования многих авторов (С.С,Вядова, З.Г.Тер-Мартиро-сяна и др.) показывают, что кора ползучеотп для многих грунтов может. быть одиоана логарифшчаоким законом. В атом о луча а осадка грунта полноотьо не затухает, хотя оо временем существенно уменьшается, а ейорооть отрештоя к нулю. Этот закон наиболее полно отражает действительную картину, описывает "вековой" факт влияния ползучаоти на напряженно-деформированное состояние ' грунта.

Исходя из изложенных выше соображений, для решения многих задач принят оледующий функциональный вид мары ползучести:

с С^Л 0СЬ> - ЧЧ1> срСоса) (к)

В третьей главе приводятся методы решения задач теории вязкоупругости неоднородных сред.

Показаны неэффективность введения фуйкши напряжений при решении проограногвешшх задач теории вязкоупругости неоднород-' пых оред и оо целесообразность при решении плоокях задач. С помощью вариационного метода В.З.Влаоова исоледованы в плоской и пространственной постановке папряазняо-деформярованнов состояние неоднородного вязкоупругого оонова;;яя-груига. Показано, что применение этого метода позволяат судествонНо упростить теоретические расчеты п получить решения задач цш произвольном законе изменения упругих п реологических характеристик грувта. Указанный метод является достаточно точным, отличается проото-той и вполне пртлзним для практичзоких приложений..

Раоомогрим применение эгог. метода для решения .задачи в условиях плоской деформации. Предположим, что основашя представляв? собой снакае?.яй слой толиушой Н » расположенный на . бесконечно жестком массиве и работающий в условиях плоской деформации. Составив выражения работы всех внешних-и.внутренних ■

оил подсоки шириной Я I'п выоотой , выделенной из этого олоя-оонования,па возмохнЦх для нее перемещениях, получим^

Л^^'6Р1^ с| р = °

С] •■,»>) V (16)

(ИсНД.. .и } -Неизвестные перемещения некоторой точки Ц ) ос-

нования предотавим в виде конечных разложений:

(17)

Здеоь и^С'Ь,02) и -неизвестные обобщенные

перемещения} и -известные безразмерные

функции, характеризуйте поперечное распределение перемещений основания.

Используя уравнения состояния (3) (при £ г » 0, (уг/0 случай плоокой деформации) и разложений (17), ооо^юшения (16) прэдставим в виде (го + п ) интегродиффэрёйциалышх уравнений о переменными коэффицибнтами относительно искомых функций

и I с^х)

уцо..и'^тЬс!. и£ ь^.+хЬсо ь

С А = ...

- ^^С^и.'^ (с ВЦ1иГЕп ¡V ?

VI ^ | и

Цч к' Ьп и Е^Л ть ' 4

о

гдз Q , а • . »..-.0 . S - интегральные опзра-торы. J 4 J 1 h. hK . .

Обобщенные граничные условия формулируются при помор следующих соотношений: . *

Tj^oo^je^^dF,

Ш)

Общий интеграл олетем интегродафференниальных уравнений о переменными коэффициентам! (18) и граничные условия (19) позволяют определить деформации й напряженное состояние неоднородного вязкоупругого основания, принимаемого за линейно деформируемую среду, конечной толщины Н при любых граничных условиях, заданных в усилиях или перемещениях или частично в усилиях и частично в перемещениях.

Увеличение числа членов в рядах (Г7) совершенствует модель неоднородного вязкоупругого основания, опиоываемого интегродиф-феранциальныш уравнениями (19), и способствует повышению точности расчета. Но совершенствование модели и повышение точности ■расчета этим способом некелагально по двум воображениям. Во-пер вых, чрезмерное увеличение числа членов.в рядах (I?) приводит к сложным вычислительным процедурам, которые допускают определенные неточности, а, во-вторых, - является непрактичным в инженер них приложениях. Поэтому для совершенствования модели и повышения точности расчета эффективным представляется другой путь, а именно, более удачный выбор функций , (ДЧу) и ядра"

}J Lb/г, o=s) " интегродафференциальных уравнений (18). Если эти функции е-ядра является результатом обоснованный экспарикеи тальных пли теоретических исследований,. то, ограничиваясь минимальным числом членов в разложениях (17), можно получить налря-ненно-деформированное состояние неоднородного вязкоупругого основания, достаточно близкое к реальному. ■ ■- , Рассмотрим .напрязанно-дефоршрованное состояния неоднородного -вязкоупругого основания в пространственны: условиях. Предположим, что упругое основание представляет собо] ожиказмый слой толщиной }-{ , располоааннш" на бесконечно глотком полупространство. .

(20)

- 15 -

Как и в случае плоской задачи, для определения напряженного и деформированного состояния неоднородного вязкоупругого основания применим метод перемещений, где за основные неизвестные примем перемещения L/ , ос.5") , произвольной точки Г>Т<-£ основания.

Неизвестные U , W , иГ представим в виде конечных разложений:

. ILTU,0=4,7.) их

где ф^г).. , 0Sj(Z) , -независимые зада-ные функ-

ции, характеризующие распределение горизонтальных п вертикальных перемещений по глубине неоднородного вязкоупругого основания; UL(-i,ozty) , 'Ws(.-htx,yy , UfC^oc;^) - неизвестные обобщенные перемещения.

Условия равновесия элемента неоднородного вязкоупругого оо-нования высокой Н со сторонами doc. = 1, d^ » I на основе принципа возможных перемещений Лагранжй йредотавйм в виде:

dz-Jrci)^ dz-J-^^i^dz^t^^ dz = о

Воспольэуясь уравнениями состояния (3) и разложений (20), уравнения равновесия (21), прэдсгавдм в виде системы интегрб- ■ дифференциальных уравнений о переменными коэффициентами, определяющими перемещения неоднородного вязкоупругого основания в пространственной декартовой оистемз координат.

Получзнная система ингегродифференциальных уравнений с пе-рэменныш коэффлш:енга;а описывает обобщенную модель неоднород-

f (21)

и ого вязкоупругого оонования'в проотранотвенных условиях, по-отроенную на базе общего вариационного метода.

Известно, что метод возмущений являегоя одним из наиболее эффективных общих методов теории упругости неоднородных тел, применимых при произвольной неоднородности упругих овойотв. В этой главе он получил оущеотвеннов развитие применительно л решению задач теории вязкоупругооти неоднородных тел, когда упругие и реологические характеристики являются произвольными функциями координат. Сущность метода заключается в том, что задача теории вязкоупругооти неоднородных тел оводится к рекуррентной последовательности решения задач теории вязкоупругооти для однородных тел. Иопользуя решение нулевого приближения (решение для однородных вязкоупругкх тел), о помощью последующих оиогем рекуррентных соотношений можно получить решения последующих приближений, которые дают возможность при заданной функции неоднородности установить влияние неоднородных свойств вяэкоупругих тел на их напряженно-деформированное состояние.

В четвертой главе разработан практический метод раочега упругих и упругоползучих конструкций, взаимодействующих о неоднородными и неоднородноползучими основаниями, о учетом реак- ' тивннх каоагельных давлений. ,

Исследован практический расчет балочных плит, взаимодействующих о неоднородным ооновашем, о учетом реактивных каоагельных давлений. Предполагается, что модуль деформации основания является степенной функцией глубины. При этом метод оонован на представлении нормальных и касательных реактивных давлений основания в вида степенного ряда с выделенной оообенноотью.

Результаты раочега и проведанные исследования свидетельствуют о том, что учет реактивных касательных давлений неоднородного основания значительно влияет на расчетные усилия. Так,например, при оиммегричном равномерно распределенном нагружаапи балочной плиты изгибающий момент снижаётоя до

Исследована также задача об изгибе балочных ялиг, лежащих на неоднородном комбинированном основании, при учете реактивных касательных давлений. При этом применена модель основания,являк щаяол обобщением модели Г.К.Клейна и гипотезы Цдшермана-Випк-лера.

Рассмотрен интегральный метод расчета балочных плит но оплошном неоднородном ползучем основании о учотом реактивных

касательных давлений. По этому методу уоловла контакта для перемещений от чиотой деформации фундамента и оонования предотав-лено в интегральной форме. Предполагается, что оистена основание-грунт удовлетворяет'требованиям основных предпосылок теории упругоползучого тола Г.Н.Маслова-Н.Х.Арутюняна.

Установлено, что уче(т ползучих свойств неоднородного грунта-основания приводит к увеличению расчетных усилий плиты. С возрастанием показателя .неоднородности грунта т уменьшается влияние ползучести на распределение внутренних усилий в плите.

Решена' практически важная задача об изгибе упругоползучих балочных плит, взаимодействующих о упругоползучш неоднородным основанием, о учатом реактивных касательных давлений. ДляЪпи-оания упругих и реологических овойзтв грунта-основания использована модель неоднородного упругоползучего полупространства. Считается, что модуль деформации и мера ползучести грунта изменяется по глубина по степенному закону.

Решение задачи сведано к установлению закона распределения реактивных давлений и Ти,11) на основа систем шес-

ти уравнений.

Первое представляет ообой уравнение изогнутой оси балочной плиты:

и + К. )-рГ7 дсс< Р« ОСЬ ' (22)

зтороа - горизонталыша перемещения точек подошвы балочной плиты: г ос

о

Где N В .

третье п чатвартоа уравнения характеризуют ооадку и.горизонтальное омещение неоднородного оонования:

- 18 -

ГД8 J " *

' tri

К* i = (КгДЛ )A(i)dfi, к

Yr* **

Е ti:) . и С - модуль деформации и мора ползучво-

hl t

in на глубина ^ «. I, о < Vn ^ I; пятое и шестое уравнения выражает условия контёкта поверхности плиты о основанием:

W(t,£D)s у а.ос^ и C-t,oc)= Utb) f25)

) i > ' *

Реактивные давления Р с.) и Т (± сс) , удовлетворяющие уравнениям (23)-(25), предогавим в виде:

_ , ACV) -*-ACV)oc оо I vi

Р^ ос) = Ч / +И2 Ьа^ос

(26)

таос) =

где Дс4г>, Ь*^- неизвеотныо, подлежа-

щие определению.

Для определения коэффициентов ряда (26) получена система интегральных уравнений типа Вольтерра путем непрерывного удовлетворения условиям контакта (25), которые были решены методом Боголюбова-Крылова. 4

Для рошеаия скотомы интегральных уравнений при произвольной нагрузке, а такка для вычиолеяия прогибов, осадок оонования, изгибающих моментов и поперечных сил при различных значениях показателя наоднородности основания ко , толщины Ь и длины £ плиты составлена программа на ЭЕ.1.

На-рис. I приведена эпюра'давлений, изгибающих моментов п поперечных сий.

О

0,6 1,0 1.5^

+

1 /Н 2

1 МНИ1

X I

1" "'Т

У Эл.ЬКхД )

• — + 1" 1 '

V ■N44 + 2 * ч

Эп.Р (хЛ ) ч л

£ Эл/Г (х.-к)

с -

о

0,025 0,05

0,075 0

0,5 1.0

1.5^

Рио. I. Влияние неоднородности упругоползучаго основания на расчетные величины упругоползучей полосы:

I- 14 оут.,*-» оо, С т 0); 2 - Ъ, * 14 оут.,4:-»ео = 0,5) . •

' В пятой главе предлагаются плоские и пространственные рео-• догичеокие модели неоднородного оонования, полученные на ооново вариационного метода В.З.Власова. Предложенные модели позволяют ;.оущеотвенно упростить теоретические расчеты, дают возможность .получить решения задачи, учитывающие естественные неоднородности'' . реологичеокого основания. Тем самым они являюгоя достаточно точным и проотым для практических приложзнлй.

. В рамках плоокой задачи теории вязкоупругости неоднородных ород раоомотрены следующие модели:

- реологичеокая модель неоднородного оонования, упругие и, реологические характеристика которого изменяются о 'глубиной по произвольному закону;

- реологическая модель неоднородного оонования, упругие и реологические характеристики которого изменяются по ироотиранию (вдоль основания) по произвольному закону;

- реологичеокая модель неоднородного оонования, упругие п

а

раологйчеокие характеристики ""которого изменяются произвольно относительно координатных ооей.

Рассмотрены модельные задачи об оценке влияния неоднородности грунта и аго реологических овойогв и толщины олоя на 5ЩС и ооадку основания для случаев, когда на поверхности грунта приложена оооредоточенная или распределенная нагрузка.

Предположим, что неоднородное вязкоупругое основание явля-етоя олоем толщиной Н , а вертикальные перемещения по подошво этого олоя отсутствуют, тогда перемещения от действия поверхностной нагрузки (РД^.ос^о) можно приближенно представить в вида:

1Г(;1:)а:у) = Ус1(Ос)У{у) . (27) При этом (18) принш,1ает вид:

ЭаУи)

яГ '

душ

(28)

где

$ = ЕЧ^.у) а

Соглаоно (19) обобщенные граничные условия предотавим в

виде:

аУШ Эзс.

(30)

Интегродифференциальное уравнение (28), описывающее, модель неоднородного вязкоупругого основания конечной толщины, принципиально отличается от модели Винклера. Оно существенно отличается и от модели В.З.Влаоова-Н.Н.Леонтьева тем, что учитывает не-однородныо.и вязкоупрутив свойства грунта. При этом функции, ха-рактеризуюциа упругие и реологические сво&тва неоднородного вязкоупругого грунта, являются.датерминированными и уптанавллЕЕ

с

- 21 -

втоя экспериментально. " :

Случай действия сосредоточенной вертикальной силы Р (4-). Опрэделлм ооадку и наяряяанногдефоршрова{шоэ ооотошше в уо-ловиЯх плоской задача для неоднородного вдзкоупругого оонования. Предположим:

(31)

гдз

(33)

ЗдоозТСе,^) , Ср(ос,у) , , (у) установлены по

результатам экспериментальных л яолэвнх исследований»

Согласно (28)-(32) для определения оЬадки неоднородно-ползучего основания'получим:

^ ^ ¿""у

На рис.2 приведены эпюры ооадок однородного, неоднородного и неоднородно-ползучего основания,в,зависимости от упругих и реологичеоких параметров.

Рассмотрена двухслойная реологическая модель неоднородного оонования. При этом упругие и реологичэокив характеристики оло-ав предполагаются независимыми и Изменяющимися о глубиной по. произвольном законам.

Случай действия распредоленпой нагрузки Ц (.-Ь.ос.у) л пространственной задаче. Продполоетм, что основание представляет собой ояимаошй слой толщиной Н » горизонтальные поромпщпния ( и и I/ ) в слое пренебрежимо малы, а вертикальные перемещения пб подоиво отсутствует. 'При этом опотома пнгвгродгф$эр лшгалвних уравнений с переманите! коэффициентам пршшшпт птд

-И рЧ - Ги

с! 21

* *

«-НИ:

с! 1

ду

3

Интегродифференциальное уравнение (34) одиоываег одноолой-ную обобщенную реологическую модель'неоднородного ооновения конечной толщины, в основу которой положена гипотеза 0(5 стоутот-вии горизонге.-ьных перемещений.

0,25 0,5 0,75 х/Н'

0.2 2

0.4

з>>

■ ' , ■ * *

'. < •. V , I 0,14 -

1,0> 2

• --—- ?,6 3 - % -10 оут

• ■ . 1 - Ю4 оут

Рис. 2. Безразмерные эпюры оо а док поверхности упругого однородного (X), упругого неоднородного (2) и неоднородного упругоползучзго (3) основания конечной тещины от сосредоточенной оите/ г . ' '

Свойотва модаад, опиоываеиые интегродиффвренциальным уравнением (34), зависят от характера функции Е!*,».^ «Си.ос.у) .

. Это позволяет о учетом конкретных условий, путей введение дополнительных гипотез построить ряд реологичеоких моделей неоднородного оояования для проотранотвенных задач.

Определены ооадка и НДС неоднородного вязкоупругого основания для олучая равномерно распределенной нахруз^;, прилохев-ной на поверхности грунта, внутри круга радиуоа Й . Причем упругие м реологичеокие.характеристики грунта являютоя функцией глубины; а вид этих функций установлен на оонове экспериментальных исследований. На'рис.3 приведены оседки поверхности однородного и неоднородного упругого основания и неоднородного'упруго-ползучаго оонования.

, т? , Я 2

Л, 3 /

Mi н

■ /

z 2 -

3 - rt-гД II ~11 10/ иЛ ут.

0,2 0,4 0,6 0,8

Рис.З, Безразмерные эпоры осадок поверхности упругого однородного (I), упругого неоднородного (2) и неоднородного упру-гоползучаго (3) основания конечной толщины от распределенной нагрузки, приложенной внутри круга радиуоа

В шестой главе предлагаетоя техническая теория расчета конструкций на неоднородном вязкоупругом ооновании конечной тол-циша, в основу которой пологен общий вариационный метод В.З.Вла-оова.

. Рйссмотропа в плоской постановке задача об изгибе упругоЗ балки беоконочной длины и геоткой:и упругой балки конечной длины на неоднородном вязкоупругом основании» Рассмотрен также практически важный вопроо о прогноза осадки и НДС оснований тя-кэлых оооругений. Эта задача.оводятоя к расчету яеоткой балки, взаимодействующей о деформируешь основанием.

Раочэт пестких.балок оводится к определению реактивных давлений оснований. Другие ноизвесгяые могут бить найдены о помо-цьэ уравнений статики.' Пусть на плиту действует сшглетричиая нагрузка. При этом 'осадка балочной пллты и повзрхнозгп основаппя лродотавллотол в виде:

Vit,00) =CeCt)-BeU>oe, , ш

где Со^) - сзадка балочной плиты; UV - тпп-

гено угла наклона бэлки к горизонту.

-ТА -

Соглаоно (28) для реактивного давления имеем:

Ч (I 1 [и^ю?0]с»р|8ва).(зб)

Ошотим, что по концам балочной плити возникают фиктивные ооорадоточанные- реакмшша давления и О^сЬ , обоспечиваэ-

цие работу основания за пределами конструкции. Эти силы определяются как разность значений обобщенной поперечной силы (31).

Для определения С» и ооадки верования 'За пределами бало.чной плиты воспользуемся условием равновесия и решены ом уравнения (28) при су (.-Ь(9с> у )ао . Выполняя необходимые вычисления для определения ооадки неоднородного упругодолзучзго основания, получаем: м(х*1> ^

1галу -к*{12 м/п (ко»] сг ? 1(37)

На рио, 4 приведена апира обобщенных поперечных оил, давлений и ооадок поверхности неоднородного и неоднородного упруго-полвучего оонования, когда на балочную пм .'у действует равномар-Ву распределенная нагрузка. Здесь жа длл сравнения приводятся значения ооадок поверхности однородного и однородного упругопол-зучего оонования,- .

В оедьмой главе приводится ра чет прямоугольных плит, взаимодействующих о неоднородным"вязкоупругим основанием конечной толщины; атот расчет выполнен на оонове вариационного метода В.З.Влаоова. Отметим, что плита может иметь любые граничные условия на поперечных и продольных краях. Она также может иметь переменную толщину, изменяющуюся в одном или дгух направлениях . по отупенчатому закону

-И _ .......

? [(ЬВ*)^'с!^2 Ь1Г а) +

Ги • - • вЦгЧЪ

- 25 -ЭОУЩ

-ду--(38)

Интагродифферанциальное уравнение (38) характеризует изгиб прямоугольной плиты на неоднородном вязкоупругом основании конечной толщины и являетоя ооновннм разрешающим уравнением задачи.

Отметим, что крона внутренних сил и внешней нагрузки на плиту действуют такта дополнительные фиктивные роакгаи С^ОЛ , распределенные по краям, а в углах появляются еще и ооорадото-чошше фиктивные реакция Р^Ч^) . Этими оилами учитывается про-отранотвенная работа неоднородного вязкоупругого ооновпнля за пределами конструкции.

о

2П

П

«О

411 ^м

I) 21)

•10 <;и

Рис.4. Эпюры реактивных давлений и осадок для однорогого (и ■ неоднородного упругого {'?■) п неоднородного

упругололзуччго (з) основания КОЧ')ЧН<>Й ТОЛ^'ПН; И) ~ осадок однородного упругоползунто опнчлпют

В качестве примера рассмотрен расчет прямоугольной плиты на действие равномерно распределенной Нагрузки. Составлена программа на ЭВМ, позволяющая для различных характеристик плиты и основания определить осадку и построить эпюры внутренних усилий прямоугольной плиты.

Рассмотрена задача о расчете круглых (жестких и гибких) плит, взаимод;йствущих с неоднородным вязкоудругим основанием конечной толщины. При этом предполагается, что внешняя нагрузка' приложена симметрично относительно центра, и плита находится в условиях осесиыметричной деформации. " •

Получены решения для жеотких и гибких плит, взаимодействующих с неоднородным вязкоупругим основанием, определены осадки и построены эпюры усилий, л

Полученные результаты и графики позволяют оценить влияние неоднородных и ползучих свойств грунта, прогнозировать осадку неоднородного оонования ограниченной толщины о учетом ее реологических свойств, описываемых по закону "вековой" ползучести.

В восьмой глава рассматривается расчет неоднородных вязко-упругих, конструкций на неоднородном вязкоупругом ооно

Рассмотрен вопроо об изгиба балочных плит на деформируемом основании, когда материал плиты и оонования обладает соответствующими неоднородными й вязкоупругима свойствами. Считается, что модуль упругости и мера ползучаоги материала плиты являются непрерывной функцией координат, а модуль д - формации и мера ползучести основания изменяются с глубиной по степенному закону.

Решение задачи оводитоя к установлению закона распределения реактивного давления оонования соглаоно интвгродифференци-альному уравнению о переменными I. эф$ициентами, описывающему изг гнутую ооь плиты, уравнению ооадки оонования и условию контакта - поверхности плиты о основанием.

Для инженерных расчетов большой практический интерес представляет решение задачи, когда учитывается перамённооть вязкоуп-ругих характеристик и отарения материалов плк.ы и оонования в дс отаточно общем вида в зависимости от координат и времени. Такая постановка не дает возможности получить точное решение задачи. Однако о помощью извеотного метода возмущения (метод малого параметра) можно подучить рекуррентные соотношения, позволяющие определить искомые величины о любой отепоныо точность

Для решения оиотемы рекуррентных уравнений, а также для вы-

чаолания осадки основания, прогибов, изгибающих моментов и поперечных сил при различных значениях показателя неоднородности щ основания, толщины V» , длины 2 и известной неоднородности упругоползучей плиты составлена программа на ЭВМ.

Установлено, что влияние неоднородности и ползучести на осадку и усилия в конструкции фундамента существенно зависит от характера функций неоднородности к.от ев толщины.

Исследован волроо об изгибе неоднородной упругоползучай балочной плиты, взаимодействующей с неоднородным упругоползучим основанием с учетом реактивных касательных давлений. ;

Решение задачи сводится к установлению закона распределения нормальных pct.cc) и касательных ~Г (-t.ee) реактивных давлений на основа системы шести уравнений: штегродифферешшально-го уравнения изогнутой оси и горизонтального перемещения неоднородной упругоползучей балочной плиты, вертикального и горизонтального перемещения точек поверхности неоднородного упруго-ползучего основания (24) и условий контакта поверхности плиты с основанием (25). Нормальные Рс^сс) и касательные Т <Л,ос) реактивные давления ищутся в виде ряда из полиномов Гаганбаура. Применяя метод возмущений, задачу сводим к решению системы ре-куррентннх уравнений.

Таким образом, задача о расчете неоднородных упругояолзу-чех балочных плит, взаимодействующих с неоднородным упругоподзу-чим основанием с учетом сил сцепления по контакту, применением метода возмущений сводится к решению системы уравнений (22)-(25) (решение известно) и последовательному решению систем рекуррентных соотношений, т.е. осуществляется гомогенизация задачи.

Отметим, что система уравнений (22)-(25) и система рекуррентных соотношений по сути являатся'однотипными и отличаются погзду собой входными данными. Поэтому система рекуррентных соотношений решается как (22)-(25), с той лишь разницей, что решение рекуррентных соотношений определяет влияние неоднородных свойств упругоползучей' балочной плиты на распределение внутренних усилий 3321П.!ОДОЙ31'ВУЮЩИХ Т0Л.

; Для решения системы рекуррентных уравнений ооставлена программа на ЭВМ. Построены эшоры, иллюстрирующие влияем иоодно-родних свойств балочной плиты и реактиышх касатолыш:: давлепт'1 аа распределение'внугрянних усилий.

Рассмотрен вопрос о расчсто неоднородных п^жоугольных плит

- 28 -

на неоднородном упругоползучем ооновании. Применением метода возмущений задача оводится к решению сиотемы рекуррентных уравнений. Нулевое приближение характеризует раочег однородных прямоугольных плит, взаимодействующих о неоднородным упругоползу-чим основанием, которое решаетоя с помощью интегрального метода. Последующие приближения дает возможность учитывать влияние неоднородных овойотв плиты на ооадку и распределение внутренних усилий.

основные выводы

Ооновные результаты исследования, полученные в диссертационной работе, позволяет оделать следующие общие выводы.

1. Сформулирована оиотема иоходных уравнений теории вязко-упругооги неоднородных наоледотвенно стареющих сред при малых деформациях в ортогональной декартовой оиотеме координат трехмерного эвклидова пространства, которые дают возможность рао-омотреть широкий клаоо контактных задач.

2. Предложено ядро-йолзучеоти для неоднородных грунтов, которое дает достаточно близкое совпадение о экспериментальными данным и опйоывает "вековой" характер ползучеоти грунта.

3. Разработан инженерный метод расчета системы фундаыант-на однородное оонованиа. Неоднородность грунта-оонования характеризуется о глубиной по отепенному закону. При атом конструкция фундаментов принимается в виде балочной слии^из однородного или неоднородного материала). При раочете оистемы фундамент-основание учитывается наличие реактивных касательных давлений

При такой постановке решены и доведены до практического применения следующие задачи:

а) раочат конструкций фундаментов, взаимодействующих о уп~ . ругим основанием;

б) раочет конструкции фундаментов, взаимодействующих о уп-руго/юлзучим основанием;

в) раочат конструкции фундаментов, взаимодействующих о де-формируэмым основанием о учетом упругойолзучих овойогв материалов;

г) расчет конструкции неоднородных фундаментов,.взаимодействующих о деформируемым основанием о учетом упругоползучих

- 29 -

oboiíÓtb материалов. ' ¡

•'4. РасГомотрошшэ задача позволяют установить влияние 'неод-нор орлооти и реологичаокпх свойств грунта, и фундамент овна НДО и ооадки при различных условиях нагрукания. Установлено: .поп.За: ,

• - волэдотвие неоднородности грунта-основания эпюры лормаль-пнх й касательных реактивных давлений значительно отличаются от 'соответствующих эпюр реактивных давлений, полученных для однородного основания. Тек, распределение реактивных давлений под балочной плитой становится более равномерным; •

; - перераспределение нормальных и касательных реактивных давлений и одновременно резкоз яаденл'а расчетных изгибающих мо-кзнтов (Zo¡í а болев) для неоднородного основания проаоходцт в oohoJbhom вследствие более интенсивного затухания ооадок в неоднородном полупространстве по оравненш о однородным;

- о увеличением показателя неоднородности грунтч-основанля возрастает влияние реактивных каовтелышх давлений, что приводит к уменьшению расчетных усилий (при » 0 до 25$, при

0,75 до Зб£); ' j

'-учет овойс'тв основания неоднородно-комбинированного типа приводит к относительному выравниванию нормальных реактивных давлений и уменьшению расчетных усилий;

но п.3 6: -

- учет ползучести неоднородного грунта приводит к увеличений раочетных усилий (20% и 6onee¡)J

- о увеличением показателя неоднородности.^. грунта уменьшается влияние ползучоотн на расчетные усилия.

по пЛв:

- одновременный учзг ползучах свойств плиты и неоднородно^ го основания приводит к уменьшению (15$ и менее) раочетных усилий (по сравнению с п.4б). Это объяейзогол тем, что деформация ползучести пллты в отлйчио от дефоркаотп ползучести неоднородного ос-ковай-я, 'зкзет тгепьпео значопле*

по п.3г: ,

- yrjgj неоднородных свойств плиты по ее толщина приводив s умэньпзнию раочетных ;лзиллй по сравнению о расчетом однородных плит;

- влияние свойств неоднородности упругоползучой плиты на рглпределенно внутренних усилий сущоотвенно зависит от характе-

ра функции неоднородности и ог ее толщины плм'Ы.

б. Предложены плоокие и проотранотвенные реологические модели неоднородного основания, которые дают возможность подучить решения задачи, учитывавшие естественную неоднородность реологического оонования, устанавливаем из экспериментальных иооледований..

6. На оонованш' рассмотренных модельных" задач установлено влияние 'неоднородности, реологичеоких овойотв я толщины олоя на осадку и НДО оонования, когда на поверхности грунта приложена сосредоточенная и распределенная нагрузка.

Получены новые результаты, позволяющие о большой надежностью и доотоверноотью угвёрвдать, что:

а) учет неоднородных овойотв вязкоупругого оонования при £ (■¿/ссв)>£<±) приводит к уменьшению ооадок и вызывает .

большую' концентрацию нормальных, вблизи приложения ошш. ^ о < Е наблюдается противоположная картина;

б) представление мары ползучеоти неоднородного грунта в виде, екоп'оненциальной функции приводит к полному затуханию ооадки основания через 360 дней, что не в полной мера соответствует действительности.' В олучае представления меры ползучеоти в вида логарифмической функции осадка оонования не затухает, но окорооть стреьитоя к нулю, <йо наиболее правильно отражает действительную картину и опиоываат "вековой" эффект влияния ползучеоти на НДС неоднородного грунта;

в) учет овойотв отарения материала фундамента приводит к заметному уменьшению' ооадки и величанию напряжении в неоднородных грунтах.

V. Раоомотрена плоская двухслойная реологияеокая модель оонования, упругие и реологичеокие характеристики которой 1мэ-няются по толщине по произвольным законам.

8, Решены плоокие и пространственные задачи об иагибе жестких и упругих плиг на неоднородном вяакоупругом оонования.

- Л-

Уогансвлэ.'ш новые качвотивптв и количественные эффекты, основными из которых являются*-

' - при оишатричном нагружении балки учет неоднородных овойохв упругоползучего грунта приводят к неравномерной ооад-ке поверхности основания по сравнению о однородным и к ее существенному уменьшению но абсолютной величине; 1 - учет ползучеоти неоднородного основания дает, возможность оценить окорсютн увеличэния ооадки и крена фундамента во времени.

Поставленная проблема, полученные результаты и вытекающие из них быводы дают основание считать, что в диссертационной работа получило дальшНЗшее развитие новое направление - расчет конструкций на деформируемом основании. Разработаны аналитические и численные катоды решения неоднородны^ вязкоупругих балочных круглых а прямоугольных (гибких и яаотких) фундаментов,. взаимодействующих с реологическими основаниями,' упругие и рео-логачзокие характеристики которых ¿вляюгея детерминированными ' фушшпяш координат. Закон изменения этих 'функций уотанавлива-'. отоя на основе экспериментальных исследований*

; Покезана степень точности методов, а также проотота их алгоритмизации. Вое рассмотренные задачи доведены до чиоленной реализации.

Результаты рзшошш ряда практически важных задач раочета фундаментов на деформируемом оснойаиии о учетом неоднородных и взякоупругйх свойств материалов внедрены: •

при проектировании фундаментов главного корпуса электростанции Талимаржансаой ГРЭС; при ¡расчете НДО оонования Татар-окой АЗС в эксплуатационный период; при составлении, новой редакции ВШ "Нормы проектирования оснований, руководство по исследованию реологических свойзтв грунтов оснований АЭС"; при Исследовании НДС и структурного отроения массива на руднике "Тл-^СП" Т?дяакокого золоторудного комбината (ТЭРК)*

.¡'Результаты диссэртйьаонпой доклздкзялксс,. а.о&уаиа-

лпаь на мэрдународных конгрессах, и конференциях, на воеоопзних

оъездах, конференциях, симпозиумах и оешнарах, на научных конференциях професоороко-првподаватвльокого соотава ШОИ им.В.В. Куйбышева и- ОаьСАОИ им. М.Улугбака.

Основное аодаркание диооертации опубликовано в одедуицих работах автора: . ¡.

1. Ширинкулов Т., Тураав X, К расчету бадочных плит на упругом'неоднородном ронованиич; учетом он л трения / В об,: Сейо-мооюйкооть подземных оооружаний и натурные иооледования ¡зданий, - Ташкент:'Фан, 1976. С. 36-43.

2. Тураав ХЛ. Об изгибе балочных плит, лажацих на неодно-роднрм упругом полупространства о учетом касательных напряжений / В об.': Сайсмоотойкооть подземных оооружашй и натурные ио оледовашя эданлй. - Ташкент: Фан, 1976. г* С. 74-83.

3. Ширинкулов T., Typaàs X. Рабчет бадочных плит, леяащих на упругоаолзучеи ооноаатш, о учатомреактивных каоательньос на пряжений // Труды Второго Воеооюз. оимл. по реологии грунтов. -Ереван: Иад-во Вреванокого университета, 1976. -0. Ii: , •

4. Тураав X.iq.i Изгиб плит, лежащих на упругоползучей 'ооновании при де^гвшгобрагно-сшлдотриадой нагрузки о учетом сил оцепления / В об.: Овйомоотойкость зданий и оооружанай. - Ташкент: Фан, 1977. - С. 42-49; • »■*';"•

б.' Турййв X.DI. Иагиб йлнт, лежацих на удругоползучем неоднородном ооноваши о учетом реактивных каоательных напряжений / Таэ. докл. ТВ Воеооез. неуч; конф. по применении ЭВМ в механике деформируемого твердого тела. - Ташкент, 1975. - С. 176.

6. Тураав Х.Ш. .0 раочета упругоползу^их балочныХ плит на упругополаучам ооновании о учетом каоательных давлений при действии оиммегричной нагрузки, - Ташкент: Изд-во ТашПИ, 1977. -С. 23-32. • > ..

'?.' Тураав Х.Ш. Раочат балочных плат на неоднородном ооновании при наличии пригруэки о.учетом оил оцепления по контакту / В об.: Строительные конотру^ции. Таматич. ос.грузов. - Ташкент: Иэд-во ТааПИ, 1979."- San. 261. - С. 5I-Ô5.

8. Ширинкулов ТЛИ., Тураав Х.Ш.* Раочет Салок переменного сечения, лежащих на упругом неоднородном ооновании / Натёр, оо

' вещ. по гидротехнике; - Л.: Энергия,, i960, - С. 36-39.

9. Тураав Х.Ш, "Шоокая неоднородная'задача йязкоупругооги

/ Матер, оовэщ. по теории упр'угооти неоднородных тел, - Кишинев, 1983. - С. 14-16.

Ю. 'Тураев Х.Ш*. Изгиб неоднородной вязкоупругой плаогины ■под действием продольно-поперечной нагрузки // Матер. П Вое-, союз, науч.-техн. конф.: Прочность, жесткость и технологичность' изделий из композитных материалов. - Ереван,. 1984. - С.203-207.

11. Тураев ХЛП., Маыаоолпев К. Раочет неоднородной пластинки из"Яинойно-вязкоупругого материала / Тез. докл. 17 Воеооюз. опш. по реологии грунтов. - Самарканд, 1982. - С. .124.

12. Тураев Х.Ш. Раочэт упругоползучйх плит, лейащих на упругой блзучэм неоднородном основании при действии произвольной нагрузки / Таз. докл. 17 Всесояз. симп. по реологии грунтов. -Самарканд, 1982. - С. 181.

33. Тураев Х.Ш., Турабов Х.Ш. Изгиб составных плит на не-однореДном основании на произвольную нагрузку / В об.: Прикладная математика. - Саьирканд: Изд-во СамГУ, 1985. - С. 21-31.

14. Тураев Х.Ш. Изгиб нзоднородных вязИОупрутшс плаотйн на упругом ишклеровом ооновашш / Матер. 7 Всесоюз. оима. по реологии грунтов.Волгоград, 1985. - С. 87-92. .15. Тураев Х.Ш. Иссладованйе напряженно-Деформированного состояния неоднородных вязкоупругих прямоугольных плпт на оплошном неоднородном ооновашш, обладающими вязкими свойствами // Тез. докл. Всесоюз. конф. по смешанным задачам теории упругооти. -Харьков, 1985. - С. 73. .

16. Шир'йякулов Т.П1.', Тураев Х,Ш. Расчет неоднородных балочных ш!лг, лежащих аа неодаородноползучам основаны о учетом сил трёяая по контакту// Таз. докл. Ыэадвар. науч."конф.: Трение, износ иомазочнно материала. - Ташкент, 1985. - С. 162. -

17. Тураев Х.Ш. Расчет но однородной" балки на на однородно;,! ооновашш / Тез. дскл. пло СаиМСИ. - Самарканд, 1985. - 0.44..

18. Тураев Х.Ш. Расчет круглых неоднородных Шнй но неоднородном основании //-Тез. долл. обл. кояф.: Ускорение науч.-техп.прогросса в капстранах. - Самарканд, 1986». - С. 39.

19. Шлршнулов Т.И., Тураев Х.Ш. ПлссНая п асямиэтрлчнезл задача теории вязкоупругостп наоднородянх гол // Тез.докл. 71 Всесоюз. съезда по теор. п црнкл. механике. - Теакопт, 1983."-С. 226.

20. Тураев Х.Ш. Црилоглниа метода мзмугг.епля к ранслт?э на-

которых вадач теории вяакоупругооти неоднородных тел / Матер. 71 Воеоовэ. конф. но композитный материалам. - Ереван, 1987. -"О. III-II6. ;

¡21,' ПШринкудов Т.Ш., Тураев Х.Ш. Раочет неоднородных фундаментных плит на линейно-деформируемом основании о учетом рао-логичооких овойотв материалов / Матер. П Ыаадуиар.' БалтиШкой конф, до механика грунтов и фундамантоогроешо). - Таллинн, 1988, -0 . 231-342. ' '"';

" 22. Шири'йкудов Т,Ш,, ТураеВХ.Ш. Изгиб прямоугольной плиты на вязкоупругом неоднородном ооновашш конечной толщины / Сб. докл. по реологии грунтов, - Рига, 1989. - С. 72-79.

23. Тураав Х.Ш, Раочвт конотруКции на неоднородных и нвод-иородно-вязкоупругих основаниях // Механика оплошных оред. Tea. дЬкд. реоп. «онф,, аоовящвниой нанята акад. iH УзОСР Х.А.Рахматул1ша. - Ташкент, 24-26 апреля 1989 г. - Ташкент: ван, 1989. - 0, 176. У " ' , ■

24. Тураев Х.Ш. Иоодедование напряженно-деформированного ооотояния вязкоуаругой неоднородной ореды в пространен . .. условия* // Механика оялришых сред. Tea. докл. реоп.конф., посвященной памяти акад. АН УаВСР Х.А.Рахматулина. - Ташкент, 24-26 апреля 1989 г. - Ташкент» вен, 1989. - О* Г?7.

25. Тураев Х.Ш,. Иоолёдований нап^яхенно-дефбршррванного ооотояния неоднородного вязкоупругого оонования / Сб. науч.гр.| Проблемы механик» грунтов л инженерного мерзлотоведения, - И. j Отройиздаг, 1990. - 0. 228-237. 'У4

26. Деонкев H.H., Тураёв Х.Ш. Прогнох окороотн ооадок к напряжанно-дефоршрованнсиро ооотряния наоднородных оонований тяжелых сооружений // Строительная механика и расчет сооружении. - K9I. - * 2. M-I8.:

• ' 2?; Щиринкулов Т.Ш.,"Тураев Х.Ш, Расчет неоднородво-аодау чих балочных плит, лежащих на неоднородно-ползучем оонования а учетом овл трения по контакту / Докл. АН УэССР. - 1990, — . Я II. -0, IIrI4. ' ' ' ■': •

28. Typaeft Х.Ш. Плоокая задача теории вязкоупругоога неоднородных тел // Изв. АН УаССР. Серия техн.наук. - 1990. -#4. -0. G5-«8. V " : "':■" .".'

29. Тураев Х.Ш., Ширинкулов К.Т. Исследование напряжен-но-дефоршрованнрго ооотояния балочной плиты, лежащей на неоднородном основании / Деп. В ВНШПТШ1. - » 10782, - Вып.1. -