автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Оптимизация фунадамента морских нефтегазопромысловых платформ с ребристыми элементами

На правах рукописи

НГУЕН СУАН ХОАНГ

РГ5 ОД

" з дпр ш

ОПТИМИЗАЦИЯ ФУНДАМЕНТА МОРСКИХ НЕФТЕГЛЗОПРОМЫСЛОВЫХ ПЛАТФОРМ С РЕБРИСТЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ.

Специальность 05.23.07 -Гидротехническое и мелиоративное строительство.

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук.

Москва - 2000 г.

Работ выполнена на кафедре «Водного хозяйства и морских портов» Московского государственного строительного университета.

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор ПРАВДИВЕЦ Юрий Петрович.

Научный консультант - доктор технических наук

1ЛИБАК1Ш Сергей Иванович.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор КАГАНОВ Г. М. доктор технических наук, МИРЗОЕВ Д. А.

Ведущая организация - ВНИПИ "Морнефтсгаз".

Защита состоится 21 марта 2000 г. в 15 3,1 час на заседании диссертационного совета Д 053.11.04 в Московском государственном строительном университете по адресу : г. Москва, ул. Спартаковская, д. 2/1, ауд. 212

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного строительного университета.

Автореферат разослан

и1 2000

г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук, профессор Боровков В. С.

Н582,.82,-02 ?0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы : Запасы углеводородов на шельфе морей с относительно небольшими глубинами (20-60м) весьма внушительны. Однако намеченные к освоению районы, преимущественно в российской части Арктики, отличаются сложными природно-климатическими условиями. Значительные знакопеременные по направлению волновые и ледовые воздействия предопределяют использование для разработки углеводородного сырья ледостойких гравитационных платформ (ЛГП), положительно зарекомендованных себя на глубокой воде.

Небольшие глубины и значительное горизонтальное силовое воздействие вынуждают специалистов вносить существенные изменения в конструкцию ЛГП. Ниже по высоте становится фундаментная часть платформы, а для повышения ее устойчивости на сдвиг применяют заглубленные в грунт ребристые элементы.

Фундаменты с ребристыми элементами, нормативная база по которым практически отсутствует, ставят перед разработчиками задачи, суть которых заключается в следующем:

• Прежде всего, в определении сил сопротивления грунта задавливашпо ребристых элементов в зависимости от их конструктивных особенностей.

• Затем, в проведении расчета напряженно-деформированного состояния основания с погруженными в него элементами и устойчивости сооружения в целом под действием заданных нагрузок.

• И наконец, в определении действующих на ребристые элементы усилий при установке и эксплуатации платформы, необходимых для назначения соответствующих конструктивных соотношений.

Наиболее подробно эти вопросы исследованы С. И. Шибакиным, однако всеобъемлющей информации им не получено. Исследованы элементы

лишь одной толщины - 0,03м плоског о и углового очертания. Установлены конструктивные соотношения ребристых элементов (длины к высоте, 1/11 < 7,5) только с точки зрения потери несущей способности основания в виде плоского сдвига. Не выявлены закономерности влияния плотности и водонасыщенности грунта на величину сил сопротивления задавливанию.

Перечисленные обстоятельства указывают на необходимость продолжения и актуальность исследований взаимодействия фундаментов ребристой конструкции с грунтами основания. Поэтому цель диссертационной работы сформулирована как уточнение механизма взаимодействия ребристых элементов с фунтом основания и методики определения оптимальных массо-габаритных характеристик фундамента.

Для достижения указанной цели в процессе экспериментальных исследований намечено решить следующие задачи:

1. Выявить закономерность изменения усилия лобового сопротивления задавливанию плоских элементов в зависимости от их толщины.

2. Установить влияние плотности н водонасыщенности основания на величину усилия задавливания элементов в грунт.

3. Уточнить влияние формы и скорости погружения ребристых элементов на величину силы сопротивления задавливанию в грунты различной плотности.

4. Осуществить конструктивные проработки фундамента с ребристыми элементами с целью установления оптимальных соотношений бетонной и металлической частей.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

I. На основе теории планирования эксперимента получена функция отклика изменения величины лобового сопротивления грунта основания задавливанию ребристых элементов в виде полинома первого порядка, линейно описывающего взаимосвязь исследованных факторов (глубины погружения и толщины элементов).

2. Форма (очертание) ребер и их угловых соединений оказывают определенное влияние на величину сил сопротивления задавливанию, которое может быть учтено соответствующими коэффициентами по отношению к плоскому элементу; в замкнутых (ячеистых) конструкциях сопротивление сил задавливанию возрастает в сравнении со свободно погружаемыми элементами.

3. Функция отклика изменения сил сопротивления задавливанию в зависимости от глубины погружения и плотности грунта в виде полинома первого порядка адекватно описывает взаимосвязь исследованных факторов в заданной области; водонасыщение фунта основания в несколько раз снижает значение сил сопротивления задавливанию.

4. Функция отклика изменения относительной длины плоских ребер в виде полинома первого порядка адекватно описывает закономерности изменения найденного параметра в зависимости от относительной толщины ребер и напряженного состояния основания. Равномерное чередование плоских и крестообразных элементов позволяет значительно повысить продольную устойчивость ребристых элементов, увеличить (в несколько раз) размер ячеек, сократить расход металла на устройство фундамента.

5. Целесообразное конструктивное сочетание при устройстве фундамента с ребристыми элементами его бетонной и металлической частями позволяет получить заметный экономический эффект; функция отклика изменения относительной стоимости фундамента ребристой конструкции в виде полинома первого порядка адекватно описывает взаимосвязь исследованного параметра с относительной высотой ребер и размером ячеек; относительная стоимость фундамента явно растет с уменьшением относительного размера ячеек и незначительно изменяется (снижается) в зависимости от относительной высоты ребер (глубины погружения).

Практическое значение выполненных исследований заключается в непосредственном использовании рекомендуемых закономерностей при проектировании и расчете фундаментов ребристой конструкции, установлении оптимальных соотношений между бетонной и металлической частями фундамента.

На защиту выносятся результаты лабораторных и расчетных исследований автора фундаментов ребристой конструкции, полученные с использованием теории планирования эксперимента закономерности и конструктивные соотношения, рекомендации по назначению оптимальных конструкций ребристых элементов.

Достоверность результатов исследований обеспечена статистическими оценками ошибок эксперимента и вероятностно-статистической проверкой по критерию Фишера адекватности и информационной ценности полученных математических моделей; сравнением экспериментальных данных с имеющимися результатами других авторов.

Структура и объем работы : диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка использованных литературных источников из 75 наименований; рукопись содержит 110 страниц машинописного текста, 24 таблиц и 50 рисунков.

ОСНОВНОЙ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава содержит обзор конструкций и исследований фундаментов морских гравитационных платформ с ребристыми элементами.

Ребристые элементы, залавливаемые в грунт основания при установке сооружения на точку, широко используются в практике строительства морских гравитационных платформ. При значительной глубине моря (> 80м), когда фундаментная часть платформы выполняется достаточно высокой (30-40м), основное назначение ребристых элементов -обеспечение плотной посадки сооружения на основание и

предотвращение его подмыва течениями. В связи с указанными задачами высота ребристых элементов назначалась в пределах 1,5-2м.

При строительстве гравитационных платформ на небольших глубинах (< 50м) высота фундаментной части значительно снижается (до 8-15м), и тогда для повышения устойчивости сооружения на горизонтальные воздействия необходимо усилить роль залавливаемых в грунт ребристых элементов. Тем самым в их задачу входит не только обеспечение плотности посадки и предотвращение подмыва сооружения, но также участие в восприятии и передаче нагрузок на основание, вовлечение защемленного грунтового массива в работу в качестве удерживающих сил. Новые задачи требуют внесения изменений в конструкцию ребристой части фундамента. При этом возрастает высота ребристых элементов, усиливается пространственная жесткость конструкции.

Научное обоснование и сопровождение проектов построенных на глубокой воде в Северном море гравитационные платформы с ребристыми элементами в фундаментной части обеспечивалось Норвежскими учеными и специалистами. Ими же предложены первые рекомендации по расчету сил сопротивления задавливанию и параметров ребристых элементов. Дальнейшие исследования работы ребристых элементов в связи с расширением их задач проводились в России в ОНИЛ Морских гидротехнических сооружений МГСУ. Большой опыт исследований выполнен С. Н. Левачевым и его учениками.

Наиболее полно механизм взаимодействия ребристых элементов с грунтами основания изучил С. И. Шибакин, в расчетах которого содержатся основные рекомендации по расчету и проектированию фундаментов морских платформ с ребристыми элементами. В связи с тем, что имеющиеся на сегодня рекомендации по расчету ребристых конструкций базируются на исследованиях отдельных плоских элементов одной толщины (0,03м), а не на исследованиях ячеистой системы фундамента с ребрами, целью дальнейших исследований определило

уточнение механизма взаимодействия ребристых элементов различной толщины и конструктивного исполнения с грунтом основания и методики определения оптимальных массогабаритных характеристик фундамента с ребристыми элементами.

Во второй главе представлена методика экспериментальных исследований фундаментов с ребристыми элементами. В связи с тем, что строго смоделировать процесс взаимодействия сооружения с упругопластической грунтовой средой из-за ряда серьезных технических трудностей довольно сложно, исследования проводились в лотке с реальным грунтом известного состава и фрагментами ребристых конструкций соразмерными натуре.

Лоток представляет собой металлическую емкость с плановыми размерами и глубиной 6*8м и глубиной Зм, оборудованную соответствующими загрузочными устройствами (домкратами) и системой наполнения и опорожнения водой. В качестве исследуемого грунта использовался среднезернистый песок, плотность которого изменялась от 16 до 18 кН/смЗ. Исследовались 2 типа фрагментов : плоские ребра толщиной 6,10,20,26,50 мм и объемные конструкции в виде креста, спаренных пластин, квадратной и круглой ячеек. Ширина фрагментов составляла 0,5-1м, высота 0,5-1,5м.

Порядок и количество опытов в исследованиях определялись на основе теории планирования экспериментов; ее положения использованы при обработке результатов опытов и построении математических моделей. Адекватность полученных математических моделей проверена но критерию Фишера.

В третьей главе представлены результаты экспериментального обоснования закономерностей развития сил сопротивления задавливанию ребристых элементов.

В результате многократных погружений плоских ребристых элементов различной толщины в водонасыщенный песок средней плотности 16,6

кН/смЗ получены характерные зависимости применения сил сопротивления задавливанию, хорошо согласующиеся с данными С. И. Шибакина для плоского элемента толщиной 0,03м. В общем виде зависимости не линейны. Однако, представив полное сопротивление задавливанию как сумму лобового сопротивления и сопротивления по боковым поверхностям, убеждаемся, что лобовое сопротивление задавливанию элементов линейно зависит как от глубины погружения, так и от толщины элемента.

Анализ полученных данных на основе теории планирования эксперимента позволил получить функцию отклика (математическую модель закономерности изменения лобового сопротивления ребра при его задавливании) в зависимости от исследованных факторов: относительного погружения Х|= Мц, и относительной толщины Х2 = 8/8гаш , диапазон которых соответствовал натурным параметрам.

Найденная функция представляет собой полином первого порядка в виде:

У = 2,71 + 2,17* Х( + 1,78*Х2 + 1,35*Х,*Х2 (1)

Г рафически функция (1) представлена на рис.1 в виде семейства кривых равного значения лобового сопротивления О., в зависимости от исследованных факторов, откуда следует, что любое заданное значение Ол может быть получено при определенных вариациях факторов.

Так как ребристая часть фундамента состоит не только из плоских элементов, но и различных соединений (угловых, крестообразных и др.), это отражается на величине сил сопротивления задавливанию. Усложнение формы ребер сопровождается увеличением сил сопротивления.

Опытные погружения ребер сложной формы позволили получить численные значения влияния формы конструкции на характер изменения сил сопротивления. Так, в сравнении с плоским элементом длиной 1 п.м. ребро-крест дает приращение силы сопротивления в 1,65 раза, открытый прямой угол в 1,1 раза, прямой угол в замкнутой ячейке в 1,15 раза.

X1 = h/h Kp

1_i_1-._I_i-i-■-—i

1 2 3 4 5

Относительная глубина погружения h/h кр

Ряс I. Поверхность отклика функции лобового сопротивления в зависимости отглубины погружения и его толщины Q., = f(X|- h/hKp, Хг = 5/Smin).

Исследование влияния плотности грунта па величину сил сопротивления задавливанию выявило линейный характер этой зависимости. Опытные погружения плоских элементов в грунты различной плотности и обработка полученных данных с использованием теории планирования эксперимента позволили получить функцию отклика (математическую модель) в виде полинома первого порядка:

0Л = 3,95 + 3,05*Х,+ 1,75*Х2+ 1,25*ХгХ2 (2)

Графически функция (2) представлена на рис.2 в виде семейства кривых равного значения лобового сопротивления Q., в зависимости от исследованных факторов относительного погружения элементов Х|- MiKp и относительной плотности грунта Xv- Ij. Лобовое сопротивление линейно растет как по мере погружения элемента, так и с увеличением плотности грунта.

Водонасыщение основания редко снижает сопротивляемость фунта задавливанию. Функциональную зависимость влияния водонасыщения на характер изменения сил сопротивления пока установить не удалось. Необходимы дальнейшие более тщательные и детальные исследования. В

целом же сопротивление водонасьнценного грунта задавливанию оказалось в 3-4 раза ниже, чем в фунтах естественной влажности.

0,8 1

0,7 0,5

0,6 - -а

0,5 « 0 гм - X

0,4 -0,5

0,3 -1

X N. э X в х,

| \ 2 ^0.9 \ N.8 3.95 Ч

: \ 1 \

•04 \ -ТП-1-- 2.2 —'_1_1 т»»

-0,5

о

=

2 3 4

Относительная глубина погружения ребра Ь/Ицр

Рис. 2. Поверхность отклика функции лобового сопротивления в зависимости от величины погружения ребра и плотности грунта (5Л = ДХ]= ЬЛ1кр, Хг = 10

Четвертая глава диссертации посвяшена расчетному обоснованию конструкции ребристых элементов.

Основные параметры ребристых элементов (толщина, длина) установливаются для двух расчетных случаев: строительный при установке платформы, когда вертикальные нагрузки от сооружения через ребристые элементы передаются на грунт основания, и эксплуатационный при действии вертикальных и горизонтальных сил. Ребристые элементы в обоих случаях должны удовлетворять условиям прочности и устойчивости.

Отыскание оптимальных соотношений ребристых элементов (относительной длины 1/11) в процессе варьирования факторов: относительной толщины Х| = 5/11 и относительного силового воздействия грунта на ребра X: = (т/К,, производилось при исследовании параметра устойчивости, прочности ребер как в ходе задавливания фундамента, так и при

эксплуатации платформы. При этом прочность элементов задавалась в соответствии с расчетным сопротивлением материала (сталь 5 ХСНД) и оставалась неизменной во всех случаях.

Искомая функция отклика (математическая модель) изменения относительной длины элементов в зависимости от исследованных факторов адекватно описывающаяся характер взаимоотношений оказалась в виде полинома первого порядка:

1/h = 2,22 + 1,59 X, - 0,59 Х2 - 0,42 Xt Х2 (3)

Графически функция (3) представлена на рис.3 в виде семейства кривых равного значения относительной длины элементов в зависимости от относительной толщины 5/h и относительного воздействия c/Ry. Относительная длина элемента растет с увеличением его относительной толщины и уменьшается с ростом напряженного состояния в основании. Только при относительно толстых ребрах значения параметра 1/h достигают 3-4. Это свидетельствует о незначительных возможностях плоских элементов выдерживать действующие на них нагрузки.

I_|__—I_I-1-1-1-1-1-1

0,01 0,02 0,03 0,04 0,05

Относительная толщина ребра 6 h

Рис. 3. Поверхность отклика функции относительной длины ребра в зависимости от толщины ребра и напряженного состояния грунта 1/1г = [(Х^о/Ь, Хг^а/К.-,).

Полученные результаты расчетов плоских ребристых элементов относятся ко второму расчетному случаю - работе фундамента в условиях эксплуатации. Проверка устойчивости плосих ребер при их задавливании в грунт также свидетельствует о их низкой несущей способности. Значительно возрастает продольная устойчивость объемных элементов типа ребро-крест. Размещение таких элементов на равномерном расстоянии вдоль плоского ребра, прочность которого определена нз условий эксплуатации, позволяет в несколько раз увеличить размер ячейки с длиной стороны до 6-8м и более (рис.4) и тем самым уменьшить объем металла при устройстве фундамента с ребристыми элементами.

I . |

_^Ям.

Рис. 4. Схема ячейки из ребристых элементов

В пятой главе представлены результаты поиска оптимальной конструкции фундамента с ребристыми элементами для исследования на шельфе с небольшими глубинами (20-30м).

Расчеты устойчивости морской гравитационной платформы на сдвиг с использованием упругонластической модели Лунина-Федоровского показали

применение ребристых элементов в состав фундамента заметно повышает устойчивость сооружения (см. таблицу).

Отношение высоты ребра к толщине плиты, ИЛ Коэффициент запаса, К,

0 2,13

1/6 2,24

1/2 2,5

5/6 2,6

Данное обстоятельство позволяет при постоянстве коэффициента осуществить поиск оптимальных соотношений бетонной и металлической (ребристой) частей фундамента, а также необходимого объема грунтовой пригрузки.

Поиск оптимальных соотношений фундамента с ребристыми элементами проводится в соответствии с алгоритмом назначения основных параметров сооружения. Толщина бетонной фундаментной плиты назначается исходя из ее конечной жесткости в пределах 1/10-1/15 длины стороны плиты. Обеспечение бетонной части фундамента производится исходя из ее прочности и плавучести.

Толщина ребристых элементов 8 назначается в пределах 20-40мм, исходя из наличия слабых грунтовых прослоек в основании, которые следует прорезать ребрами, или из общей устойчивости сооружения. По известному соотношению 5/Ь (рис. 3) определяется соотношение УЪ (относительная длина плоского ребра) между крестообразными элементами. Затем рассчитывается длина консоли крестообразного элемента и в зависимости от ее величины окончательно уточняется необходимая длина 1 (между двумя крестами).

Размер ячейки ребристой части фундамента (Ь = XI) назначается исходя из условий плоского сдвига сооружения по торцам заглубленных ребер и составляет \Л\ = 6-7.

Как следует из упомянутых выше результатов расчета, увеличение высоты ребристых элементов ведет к существенному повышению устойчивости сооружения. Однако при этом возрастает объем используемого металла. Изменение размера ячеек ребристой части фундамента также связано с изменением объема металла. Поэтому выбор (поиск) оптимальных соотношений фундамента с ребристыми элементами осуществляется по экономическому показателю - относительной стоимости.

Стоимость фундамента с ребристыми элементами равна сумме стоимостей используемого бетона Си металла С: и грунтовой пригрузки Сч (балласта):

С = С, + С2 + С3 (4)

Общее выражение целевой функции намеченной оптимизационной задачи имеет вид: С - f( t, h, L ) (5)

где t - толщина бетонной части фундамента, включая балласт ; h - bucoi;i ребер ; L - расстояние между ребрами.

Нормирование действующих факторов превращает исследуемую целевую функцию к виду:

С- f(h/t ; Mi) (6)

В свою очередь, нормирование стоимости фундамента с ребристыми элементами по стоимости бетонной монолитной плиты дает окончательный вид целевой функции - относительной стоимости фундамента:

C* = C/Q-f(h/t;L/li) (7)

Исследование функции (7) выполнено с использованием методов теории планирования эксперимента при варьировании факторов Xi - М (относительная высота ребра) и X? = L/h (относительная длина стороны ячейки в пределах 3-7. Натуральные значения факторов при этом составляли h - 1-6м ; L = 3-42м. Конструктивная схема фундамента показана на рис.5.

г

43

II

®_в ф

- 6« ••

42

ф Ф

Н I-

Л»

№ @> ®

> 1 1 | I » I I I I I ) I

6=

а - фундамент с 14 ребрами высотой 1 м.

6= щ4-м

-+-Ч-

б - фундамент с 5 ребрами высотой Зм.

Рис.5. Фундаменты с ребристыми элементами.

Искомая функция отклика (математическая модель) изменения относительной стоимости фундамента в зависимости от исследованных факторов адекватно описывающая их взаимоотношения оказалась в виде полинома первого порядка:

С* = 0,865 + 0,055Х| - 0,13Х2 - ОДЗХЛ

(8)

Графически функция (8) представлена на рис.6 в виде семейства кривых равного значения относительной стоимости в зависимости от относительной высоты ребер 11/1 и относительной длины стороны ячейки 1У1г. Оба исследованных фактора оказывает заметное влияние на целевую функцию. Параметр С* явно растет с уменьшением относительного размера

I—1—1

ячеек и незначительно изменяется от относительной высоты ребер.

7 г

0,532 0,498 0,664

Относительная высота ребра ЬЛ

0,996

Рис. 6. Поверхность отклика функции относительной стоимости фундамента с ребристыми элементами С* = ДХ^ЬЛ, Х2=Ь/Ь).

Отчетливого оптимума функции в исследованной области не обнаружено. Наименьшие значения С* отмечаются при Ь/Ь = 5-7.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе экспериментальных (лабораторных) исследований и расчетов взаимодействия фундаментов ребристой конструкции в полном объеме выполнена поставленная цель по дальнейшему обоснованию применения подобных конструктивных решений в гравитационных платформах на мелководном шельфе. Непосредственным предметом исследований являлись уточнение механизма взаимодействия ребристых элементов с фунтом основания , а также методики определения массогабаритных параметров фундаментов ребристой конструкции.

В результате решения вытекающих из поставленной цели и задач получена дополнительная ранее неизвестная информация, дополнены и

уточнены некоторые сформировавшиеся представления о взаимодействии ребристых элементов в составе фундаментов морских платформ. Более подробно полученные данные представлены ниже:

1. Погружение плоских ребристых элементов различной толщины (6, 10, 20, 26 и 50мм) подтвердило нелинейность изменения общего усилия задавливанию в зависимости от глубины погружения и линейную связь от толщины элементов (ребер).

2. Лобовое сопротивление задавливанию линейно зависит как от глубины погружения элементов, так и от их толщины. Полученная с использованием методов теории планирования эксперимента функция отклика в виде полинома первого порядка (1) адекватно описывает характер изменения найденного параметра (величины лобового сопротивления) в использованной области.

3. Форма (очертание) ребер и их угловых соединений также оказывают определенное влияние на величину сил сопротивления задавливанию, которое может быть учтено соответствующим коэффициентом по отношению к плоскому элементу. Опытные задавливания объемных ребристых конструкций (ребро-крест, квадратная ячейка) подтвердили значения коэффициентов, полученных ранее С.И. Шибакиным расчетным путем для крестовины К = 1,65, и выявили расхождения в значениях коэффициента сопротивления прямого угла К = 1,1, в закрытой же ячейке коэффициент К = 1,15, т.е. защемление грунта в замкнутой ячейке увеличивает сопротивление всей конструкции.

4. Плотность грунта основания и силы сопротивления задавливанию в него ребристых элементов также находятся в определенной взаимосвязи. Выполненные с использованием методов теории планирования эксперимента

опыты и расчеты позволили получить функцию отклика изменения сил лобового сопротивления в зависимости от глубины погружения и плотности грунта в виде полинома первого порядка (2). Уравнение адекватности описывает характер изменения найденного параметра в использованной области.

5. Водонасыщенность основания в несколько раз (2,5 - 3) снижает значения сил сопротивления задавливанию как плоских, так и объемных элементов. Данное обстоятельство свидетельствует о важности и необходимости изучения этого явления в дальнейшем и установления детальных численных взаимоотношений.

6. Отыскание оптимальных соотношений ребристых элементен (относительной толщины и высоты плоских ребер) с помощью методов теории планирования эксперимента позволило получить для различных условий нагружения основания при эксплуатации платформы функцию отклика (относительный шаг 1Лт) в виде полинома первого порядка (3). Уравнение адекватно описывает закономерность изменения найденного параметра в исследованной области. Параметр 1/Ь растет с увеличением относительной толщины ребер и падает (снижается) с увеличением действующего на ребра давления грунта. Однако только для относительно толстых ребер (когда значительна толщина ребра или мала его высота) значения параметра 1/1г достигают 3-4 , что свидетельствует о незначительных возможностях плоских элементов выдерживать действующие на них эксплуатационные нагрузки.

7. Оценка продольной устойчивости плоских элементов при их задавливании в грунт также свидетельствует о существенном ограничении возможностей использования. Равномерное чередование плоских и крестообразных ребристых конструкций позволяет значительно повысить

продольную устойчивость ребер, увеличить (в несколько раз) размер ячеек, сократить расход металла на устройство фундамента.

8. Использование ребристых элементов в фундаментах морских

платформ и их погружение (задавливание) в грунты основания заметно повышает устойчивость сооружения в целом. Следовательно, целесообразное конструктивное сочетание при устройстве фундамента его бетонной и металлической частей позволит получить заметный экономический эффект. Поиск оптимальных соотношений фундамента ребристой конструкции с использованием метода планирования эксперимента выявил функциональную связь в виде полинома первого порядка (8) между относительной стоимостью и основными действующими факторами (относительной высотой ребер и размером ячейки). Относительная стоимость фундамента явно растет с уменьшением относительного размера ячеек его ребристой части и незначительно изменяется в зависимости от относительной высоты ребер (глубины погружения).

Лицензия ЛР № 020675 от 09.12.1997 г. Подписано в печать 09.02.2000 г. Формат 6084 1/16 Печать офсетная И- Объем п.л. Т. 100 Заказ

Московский государственный строительный университет. Типография МГСУ. 129337, Москва, Ярославское ш., 26.