автореферат диссертации по строительству, 05.23.17, диссертация на тему:Совершенствование конструктивных решений и методов расчета транспортных тоннелей

АКАДШИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН САМАРКАНДСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

На правах рукописи

ШВРАУР НУ РЭДДИН

• УДК 624,010.022

СОР,Г;РШЕНСТВО0АНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЯ и МЕТОДОВ РАСЧЕТА ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙ

Строительная механика - 05.23.17

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученом степени кандидат технических наук

ТАШКЕНТ 1998

од

ДСП 1593

Работа выполнена в УЗБЕКСКОМ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОМ И ПРОЕКТНОМ ИНСТИТУТЕ ТИПОВОГО И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

Научим» руковордшель - Академик АН РУз

1»1УБЛ РАКОВ Я. Н. Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

ТУПЧИЕВ Н. л

канлияит техиичсски.ч нлук. доцент ИСМАТОВМ.

Ведушая организация - Институт ТАШМЕТРОПРОККТ.

Защита состоится " -¿0 ."■ 1998 г. в 14-00 часов на заседании

специализированного совета К. 015.95.01 при СО АН РУз по адрссу: 7030001. Самарканд, уя. Темур Малик, 3. -

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СО АН РУз по адресу: 703000 г. Самарканд, ул. Те,чур Мшшк, 3.

Автореферат разослан " " 1998 г.

совегэ,

наук " ГисМАТОВ М.

ПВЕДЕШШ

Аьтуальиость темы. В последние годы всС более развитие во всех странах мира получает стронтелвсп» подземных сооружений. В первую очередь к ним относятся транспортные тоннгли на путях сообщении, иишсмиие трачепоруные, переходные и другие сооружения, а также тоннели метрогьи.'шена. Обеспечение прочности, надежности и сейсмостойкости -гаках сооружен;»! имеет большое народнохозяйственное значение. Основными материалами подземных конструкций и сооружений являются камень, бетон, '-кечек'бечон, чугун и бетон со специальными добавками, которые и действительности не обладают свойствами лииеВноП упругости. Срела, окружающая подземные сооружения, взаимодействует с конструкцией обделки не только кик нагрузка, но н как ошкимающий слой, деформации которого оказывают большое влияние «а напряженное состояние конструкции. Неучёт этих факторов приводит к проестирог, лшю конструкций с неоправданно большими 'коэффициентами запаса, что вед2т к значительному перерасходу материала.

В настоящее время, когда отечественная и зарубежная наука подземного строительства располагает богатейшими примерам« из практики, когда в таких сопредельных.)? ней науках, как строительная и вычислительна:! механика, достигнуты большие успехи, имеются все предпосылки ,ъи создания новых и эффективных кокструкциП н методов их расчета, когорц-е являются актуальной задачей.

Цель диссертационной работы. Основными целями данной работы являются:

-усовершенствование существующь.ч консфукций тоннелей метрополитена;

А

-разработка методов расчёта обделок перегонных и сташшошшч тоннелей метрояичатена с учетом ллшйных я нелинейных свойств материт» конструкций;

-онены напряж&шо-деформиропашюго состояния копиру кшн1 обцелок тоннелей метрополитена решением коикр^тлы»: и реальных ш;ич механики подаем им* сооружений.

Наущая нонизна работы:

• предложено новое коиструкгаыюе решение даухшшформешюн станции метрополитена из крупноразмерны* обьеьшых элементов;

- предложена математическая и разработана программная модель загружена» подземных конструкций, позволяющей рассчитывать их с учел») нелинейности физшсо-у.ех.<шических евойсти материала конструкции и пгометркческой нелшкШюсгн расчетной схемы,

- разработана н реализована методика численного решения мелинсГшых ураинсний строительной механики подземных соору жений;

- усовершенствована методик'- расчета круговых обделок тонне ней транспортних сооружений;

; * решены конкретные и реальные задачи механики подземных сооружений;

- запроектированы новые стенцли метрополитена одиосводчитого и двухсводчатого тиной на уровне составления проектного задания.

Досгоаерность «слученных о диссертации результатов подтверждена решением контрольных, примфев расчета задач, имеющих аналитическое решение, либо решённые другими методами.

Пх&ШШШ- Основное содержание диссертационной работы изложено к ше'стн печатных работах.

Практическая ценность н внедрение. Разработанные методики расчетов и пакет программ 'переданы в институт «Ташметропроект» для расчетов тоннельных конструкций. Автором совместно с ннсиггутом получен предварительный патент на изобретение двухппатформенноК станшш метрополитена, «

Лшмбауня £аГюты, Основные содержания работы дохлвдывагтч,. - на семинаре Узбекского научно-мслелоатслъского института типовою и экспериментального проектирования жилых и общгстиеипмх здо»ш1 - УэЛИТШ ( 1998 г ):

- на заседании кафедры «Мосты я транспортные тоннели» Ташкентского апгомобилько-дорожного 1'нст1путя-ТАЛИ (!998 г);

- на ссяишре лаборатории «Днламиха пространственных систем п мироиояитена» Института Механики и Сейсмостойкости Сооружений им.МТ.Урадбаем ЛИ !'У з - ИМ и СС ЛИРУ} 09981.

- на городской семинаре но исхсникеСО ЛИ РУз (1998 г.)

Дмсггрткдая объемом 156 страниц состоит Из внедешш. трех глав, заключен:», списка литературы, включающего 142 каимечошшиП н приложение. Основной техст диссертации изложен яз 143 страницах машинописного текста, сохсржшШ 52 рисунков и 8 таблиц.

Аитор искрение благодарен Зап. кафедрой "'Моеш и транспортные тоннели ", Ташкентского актомобильно-дорожкего института,' профессору Ншгшходжеву Л. А. и приплату технических наук Мнралимову М X. в оказании ценных советов и консультации при подготовке диссстациоПноЙ работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой проблемы, изложены цель работы, научная новизна, практическое значение, обоадюпша достоверность результатов.

В первой главе диссертация проанализированы история развитая методов расчета тоннелей и их конструктивные решения, сооружаемых откры тии и эзкрмтимн способами. История развития методов .решети задач механики подземных сооружений насчитывающая уже более столетий, начини с простейших схем равновесия жестких кяиньев, , которыми

аппроксимировалась обделка сводив ьключаегг ряд характерных напои. При этом существенно различными темпами развились решения двух основных по,Лодов к расчёту тоннельных обделок. Первый подход, ичемшнП значительно более давнюю прсдыстор.ло, объектом непосредственно!л исследования является конпрукния обделки, которая прслскшляегся в пространстве в виде шмивдрнчссхой, призматической оболочки, а в птоскосгп в виде стержневой аппроксимации. псли же обделка сооружаете» и прочных поролах, то она рассматривается в режиме совместности гк'рс-мггчешш с окружающим шссиоом. Для определения напряжений » обделке п это-: случ^г решается контактная задача теории упругости и пластичности .

Наибольшее распространение и практическое применение как в нашей стране, так и за рубежом изшгл метод Мсчрогнгрстраиса.

позволяющий рассчитывать обделки произвольного очертания. Тоннельные * *

обделки представляют собой сложные конструкции, расчет которых достаточно трудоемок. В то же вре: я очертания подземных конструкций стандартны и большинство сооружений обделок принадлежит к ограниченному числу типов. Таким образом, тоннельные обделки обладают всеми свойствами, делающими достаточно лёгким автоматизацию 1И расчста и проектировали«.

Впервые программа для расчега тоннельной обделки была составлена Н.Н.Шапоганиковым рассчитывалась кольцевая обделка по способу Мстропшротранса. Был ксиользотан метод сил, в качестве основной системы была использована консольная схема с заделкой в нижней точке (ввиду симметрии угол поворота згой точки равен нулю). Такой выбор основной системы позволил наиболее просто вычислить значения внутренних усилий. Корректировка безотпорной зоны производительность путем замены реальной податливости отключаемых сшгзей большим числом (' У). В основу программ метода Метрошпротранса положена программ^ обработки стержня и разрабоганы стандартные приемы унрааляквдга программ, позволяющих рассчитывать конкретные классы конструкций. Расчёгная схема состоит из стержневой полигональной системы, моделирутошгй подземную тоннельную хожфукпто, плоскости или полуплоскости с вырезом, моделирующей

окружающий конструкцию массив породы с выработкой, и упорных элементов, моделирующих контакт между конструкцией и грунтовым массивом. Кроме этого дия расчёта тоннельных обделок ¡:а!Ш1И широкое применение такие универсальные программные комплексы как, МАРСС, ЛИРА,' СПРИНТ.

В настоящее время благодаря трудам известных ученых, М. Т. Уразбаева, Рашидова Т. Р., Ширинкулова Т. Ш., Мубзракова Я. Н., Хожметова I'. X., Ишатндааева А. А., Фатеева Н. И., Булычева, Султанова К. С., Шапошникова Н. Н„ Мнрсандова М. М., ТуЙчиева Н. Д., Мардонова Б., Ержаиовп Ж. С., Айшшева Ш. М., Мвзлянова Т. создатся и продолжает совершенствоваться автоматизнрозанные методы и программ расч&гов как подземных, так и наэмкых инженерных сооружений взаимодействующих с грунтом. Перспектива строительства Ташкентского метрополитена ставит новые проблемы по созданию и усовершенствованию конструкций станций из крупноразмерных объемных элементов. Выполнение станции из сборных элементов н соединение их продольными швами позволяет увеличить прочность н уменьшить трудозатраты при возведении станции. При учасгии автора совместно с иистогугом Ташметропроею разработано новое конструктивное решение двухсводчатой станции метрополитена.

Изобретение поясняется чертежом, на котором схематично изображена конструкция станции (пеперечнцй разрез) (рис, I). Станция содержит стеио-лотковые элементы 1, выполненные Ь-образного сечения, сводовое перекрыше 2, образующее два тоннеля,, разделенных колонной 3. Элементы выполнены из железобетона и соединены между собой посредством сейсмических швов 4, 5, 6. Стено-глотковый элемент ) снабжен выступами 7 и 8, на Тсоторые легко устанавливаются платформенные шипы 9. Использование сборных элементов значительно сокращает сроки возведения станции и расход материала. Такая сгашшч может быть использована как с боковчми, так и с островными платформами.

«.

Рис.1 £пшц::а дьухсводчатого типа.

1)о второй главе сделана постановка задачи и вывод уравнений строктелыюй механики подземных сооружений с односторонними связями при стагнческих воздействиях. Теория .решения задач с односторонними связями достаточно хорошо разработана в работах И. М. Рабиновича , Р, Л. Резникова , М. С. БеркштеГша , В. Н. Гордееоа, Л. В. Перельмутера, В. И. Сливкера, А. 11. Сишшына, Л. А. Розана, А. В. Воакушевского , Б. А. Шойхета и других.. Все описанные ранее методы расчета основывались на гипотезе Вннклера, которая имеет существенные недостатки, связанные с неучСтом распределительной способности грунта и особенно с неопределенностью величины коэффициента упрутсцх) шпора, который не является физико-механической константой

rpj irra, а зависит от множества фачторои, например, от площади опирания и интенсивности нагрузки.

Как указывалось nulas нАнболыпее распространение при расчете тоннельных обдепок получил метод Мстрогипрстранса. Построим уравнение строительном механики подземных сооружений с учетом взаимодействия сооружения с грунтом. Теория ношенных сооружений, гдч учитывается ьзаимодсйсжач сооружения и rpyirra разработана узбекским ученым и академиком Г. Р. Рэпшлспмм . Она я работах Хожметова Г. X., Мубарзкова Я. Н. , Ишгнходжаевд А. А. и Су.ттаноза К. С. разг.!''а и применена к трубопроводам н транспортным тоннелям, через экспериментальные определенные динамические ¡t стзтипескне коэффициенты взаимодсйствня.Применнм азпсимостн ззпнмодействня сооружения С грунтом дополненные гипотезой трения Кулона для двумерной задачи строительной механики подземных сооружений, где компоненты поверхностных напряжения удовлетворяют условию:

= оЛ / при 5 > К Imp ~ ПрИ £? < а

t/o.v) » fr/CI,v.

Здесь сила трешм на поверхности контакта конструкции с грунгом, и-относнтельнос смещение, ¡I- критическое значение относительного перемете)?!!.*, при котором rpyirr разрушается, be - коэффициент касательного взаимодействия, Jfcv - коэффнпмент шероховатости на поверхности подземног о сооружения, а N - нормальное давление.Считаете*, .что контакЬфующие поверхности имеют связи, имеющие прочность на растяжение и сдвиг (сцепление) и силы трети являются фупкаией Of¡. Тончелыше обделки, сооружаемые горным или щитовым способом, являются конструкциями распорного тира и зазор между обделкой и стенами выработан, образующий^ в процессе производства работ, плотно заполняется цементным раствором,

ш

нагнетанием под значительным давлением (до 5 кгс/смг). Это обеспечивает совместность деформаций обделки н горных пород и да&т возможность рассматривать конструкцию и окружающую среду как единую систему. Под действием внешних активных нагрузок тоннельная обделка деформируется, изменяя своё положение относительно контура выработки. Поэтому но еуги те перемещения, получаемые обделкой, взаимодействующей с грунтом, являются относительными окончательного оче): гания выработки. Где:

здесь и - абсолютное перемещение сооружения, игр - перемещение грунта в состоянии стабилизированного конгура выработки, как правильно для задач статики (состояние покоя) 1)^ = 0, то О = V.

Далее перемещешх #*=£/ рассматривается как относительные неремешеши: сооружения относительно груша под действием активных сил. Поэтому тоннельная обделка, взаимодействуя с грунтом находится не только под действием активных сил, но и сил взаимодействий. Рассмотрим плоскую задачу и смоделируем подземное сооружение стержневыми элементами (рис.

' 2.). Представим себе, что в упругой среде находится^ггержень конечной длины )} (элемент конструкции тоннеля). В процесс^ действия активных сил стержень получит перемещение и новое положение ¥)'. . Рассмотрим деформацию некоторой точки п стержня ¡.¡. Тогда вектор перемещения можно разложшь в

л

1*7 и

. 1.1

Рис. 2. Деформирование элемента стержня

виде

О = и?£ + и?,

гак как конечный стержень имеет свою собственную систему координат, перемещения его узлов определяются в базисе е, , и сила взаимодействия в контакте стержня со средой тоже определяется в этой системе координат.

Только прообразовав эти силы в базисные координаты ех, еу получим следующую зависимость:

Р = КО

где (I)

-шда

Для вектора силы взаимодействия стержня со средой в собственной системе координат можно написать:

? =>к,пе\ +<г,ие'г

Р*К0 (2)

Так как силы взаимодействия возникают только иа отпорных участках тоннеля, то ставим следующее условие для односторонних связей, где) если у' > 0, то кч= к/- 0; т.е. происходит отрыв (зона отлипания) сооружения от грунта, И если V' 5 О, то к, * 0, кг * 0. Здесь уверенно можно сказать, что соотношения (2) выполняются только для второго условия, т.е. когда не происходит' свойстиа отлипания» сооружения от грунта.

Далее построим ураоцення равновесия для тоннельной конструкции в виде плоской стержневой системы, взаимодействующей с грунтом. Известна из курса строительной механики линейная математическая модель расчёта изгибаемых стержневых систем: А § - Р

А'0-в=0 * (3)

Здесь, А$ = £ -уравнения статики,

Лт0-9 =*0- геометрические уравнения, А? -¿7 = 0 -физические уравнения.

где.

А-«алгебраическая матрица, О- матрица податливости, в- вектор деформации, S - вектор внутренних усилии,

При решении геометрически нелинейных задач уравнения < 3) составлена для деформированного состояния. Здесь

A(0)S^F (4)

где

¿иф ) _

К, (г-К) • касательная матрица жёсткости: Решая (}), будем иметь

о.- ¿АО. (5)

<-|

Используем шаговый процесс последовательных нагружений для получения окончательных решений. Уг.ругопластичесшй расчет стержневого элемента, материал которого подчиняется определенной диаграмме, будем использовать многослойный эл^ент (рис. 3). при этом модули упругости слоев принимаются различными, зависящими от его деформации:

£7 = 1 £,(*)'./, = £¿,(<0

где (и - номера-с дойв,

Ь, - ширина поперечного сечения стержня, А, - высота сло^в поперечного сечения стержни,

It'**

(6)

и

/ - ордината центра ти-кееги ело».

а

Рмс..? нат-речкмП разрез многослойного элемента

Разработан алгоритм и пакет программ, для расчёта конструкций, который состоит из головной программы, управляющей всем ходом вычислительною пронесся, отдельных подпрограмм расчетов конструкций, включающих интерактивны!! ввод физико-геометрических данных ой исследуемом объекте, построение необходимых матриц, идентифицирующих свойства конструкции, решение системы уравнений, определение усилий и напряжений в элементах. Приведённый алгоритм состоит из трёх основных частей. ■ I

На первом этапе реализуется процесс решения линейной и нелинейной задачи. Там же уточняете* процесс «зоны отлипания» и «зоны скатьжеинлч. Второй этап - это уточнение жёсткостных характеристик конегруспин на каждом папе еС загружен«®. Далее учитываете* расчет по деформированной схеме, т.е. уточняются новые геометрические характеристики стержней с учетом касательной матрицы жёсткости. Если анализ предельных состояний на каждом шаге эагружешя указывает на досгиженке коисгрукц»ей одного из предельных состоянии, то выполнение программ прекращается и программа видает па экран информант» о достигнутом состоянии. конструкцией. Программа в процессе счета печатает на экран дисплея информацию о * разрушенных слоях и разрушенных элементах:

p Pep Pj Коэффициенты взаимодействия для каждого

I | ' | элемента определяются в виде:

г з- 2 3дш>Р

Рнс. 4. Схема определения р р

коэффициента = -г5- = ■гт-;

взаимодействия ' "

К

1,63-*, (1 + Д),где X - коэффициент бокового, давления. Расчет по раскрытию трещин осуществляются определением ширины раскрытия трещины cw. ,

В программе дтя расположения элементов глобальной матрицы жесткости реализован алгоритм метода LDLTфакторизации, которая лоззоляет перевести весь процесс решения систем уравнений в оперативной памяш ЭВМ.

Для 1|роверки правильности разработанного метода и алгоритма решены ряд модельных задач, которые имеют точные решения. Срав:<еш>я полученных решений показали правильности а точности разработанною лршрамм>юго м^ года. На рис.5 приведен график зависимостей между продольным перемещением и касательной напряжений на козпякге стержня с грунтом.

<:» 1ГТГГ.L.. J.....; VI

«.» V^T' ! I; )—i i—i—L-T~ SS35f5.5S.f58S

Рис. 5 Графические изо^аашше полученного решения по т-и (происходить процесс скольжения) В работе общий метод расч&га круговых обделок, как многослойный, разработанный Булычевым Н.С. и Фотиейой Н.Н., дополнен »1 усовершенствован с учетам слоя взаимодействия сооружения с грунтом. Здесь получены следующие соотношения для коэффициентов передачи нагрузок для бесконечной области грунтов.

Р2(!)--Ргс,к.,(2); Ч2(1)^К2|(2).

-афг а, = -~-г(1 + С-МО+

Д| ▼ 1

а, = --(*,+с-Л,'(1)) ^ 1

'"оде,1-!)'

где, к г, х.. Ь!, Ь2, ЬГ,Ь2* - козффгщиезп- взаимодействия 9 радиальном направлении и другие характеристики для слоя грунта н сооружения. На ряс. 6. приведены результаты расчетов для различных методих'расчетоя.

Рис.6. Результата расчета обделки тоннеля : а : 1 - метолом механики подземных сооружений; 2 методом механики подземных сооружений с учетом коэффициентов взаимодействия ; б : 3 - меюдом Метропшротрзнса ; 4 - методом неупругого отпора породы: 5 - с \ четом физической и геометрической нелинейности.

Учйг взаимодействия сооружения и грунта во втором случае увеличивает

изгибающие моменты в сечениях тоннеля, и она приближается к результатам.

/

т..1ученным в. первом случае. Значит, учёт реального взаимодействия сооружения и грунта более точно и правильно отражает работу тоннельной обделш под воздействием массива пород.

В третьей главе с использованием разработанного автором методики к программного комплекса решены" ряд практических задач. Проведен расчёт станции «Шахрлстеж» III - ой линии метрополитена в г.Ташкенте. Станция • «Шахристон» сооружается в открытом котловане с откосами в лессовидных грунтах на небольшой глубине - 1,8 м над перекрытием. Обратная засыпка -лесок. Уровень грунтовых вод находится ниже подошвы станции. Лёссовидные .грунты на уровне подошвы станции не обладают просадочными свойствами.

и

Для воздействия на станцию приняты 5 загружеяий, состоящие из особого и основного сочетаний нагрузок. >П| нагрузки определены в соответствии с указаниями нормы проектирования. На рис. 7 приведены результата расчетов в виде эпюр М, N для первою затружения конструкции. Сравнивая эти результаты с результатами нелинейного расчйтв конструкции можно увидеть.

t7

•по учет нелинейности деформирован!« намного снижает внутренние усилия в конструкции.

ил

Рис.7. Эпюры изгибающих моментов и продольных сил: a J линейный расчет; б) нелинейный расчет.

Проверена прочность сечеинй элементов, определив и построив эпюры распределения напряжений в сечениях. При этом останавливались только в тех сечениях, где имеются максимальные напряжения. Общая экономия металла нц 1 nor. м станции составила 1048 кг. По проекту средний расход металла ил 1 пог. м платформенного участка станции 5269,7 кг. Экономия металла составило 19,9%: Проведен расчйг и проектирование односводчагой станции метрополитена из крупноразмерных элементов на уровне составления проектного задания (рис. 8). Определены размеры конструкции и поперечные сечения ее элементов по нормативным нагрузкам на сооружения.

а)

б)

Рис. 8. а) Конструкция станции; б) Эшора моментов в сеченнлх

Произведи расчет конструкции перегонного топтал мецкшаттен.! с учйтом взаимодействия сооружении с грунтом и иссде доданы напряженно-деформированное состоите конструкции при различных нагрузках (рис. 9) При этом выявлены , чго наиболее опасными яьдчюгся сечения обделки, находящиеся на концах горизонтального и вертикального диаметра, так как и эгнх сечениях имеет место максмм?,г>ныМ изгибающий момент М н максимальная продольная сила N.

t) OOin СГОех

7,58

6) М

N

0,03

1-'ис.9. Эпюри напряжений и изгибающих моментов I - при ао/О^О.Об; 2 - при 0с/а,=0,8

Рассмотрена двухсводчатая станцию метрополитена мелкого заложения и определены размеры поперечного сечения сганцнн с учётом размерен габарша и соответствии с имеющимися конструкциями станции открытого способа .работ. Тип элементов станции двухсводчатого типа в основном отличаются от существующих только плитами перекрытия в сводовой верхней части. Зададимся предварительно размером сводовой части в виде (рис.! 0 )

,__I ...........

I I

U

R

О

где R-3.61 м;

0,026;- I

0,03 1 (

Ь'0,.15 М,

Т-.-Л-Г

10,35

____1,480____

Рис. 10. Предварительные размеры свода

Принимаем ,%1я поперечного свода арматуры: 1О028АШ - для верхней части, 1О012АШ • для нижней части. Полученные результаты показали, что назначенные размеры станции соответствуют ее работы как л упругой, тли 1 к нелинейной постановках. Значения внутренних усилий в станции мало отличаются от нелинейной решення. Это говорит, что станция работает с определенным запасом прочности.

Згклктняе

1. Дана оценка состоянию развития тоннелестроения и методов ах расчета в современном этапе проектирования н строительства подземных сооружений. Показана, что в настоящее время существует два направления по расчету транспортных тоннелей: зто методы н стержневые модели расчета конструкций в упругой среде и модели расчета дисхретно-коятинуалышх сред. Выявлены положительные и отрицательные стороны этих методов.

2. Исходя из сделанного обзора литературы и исследований посвященным транспортным тоннелям определены осисзные ими даесергаепонной работы, которыми являются разработка новых и совершенством!»« существующих конструктивных решений и методов расчетов тоннелей транспортных сооружений.

3. Проанализированы иижеиерио-геологические условия и . перспекгивм развития строительства метрополитен» а г. Ташкенте. Предложено новое *

/

конструктивное решение. станции метрополитена открытого способа работ двухсводчатого типа из сборных железобетонных элементов.

4. В работе сделана постановка задачи для состояния статической работы подземных сооружений с учетом неупруго! о отпора породы и на осноие теории расчета подземных сооружений разработанной академиком Т. Г. Рапшдовым построена уравнения строительной механики подземных сооружении с учетом иаимодействия сооружения с груптог.

5. Здесь для расчета транспортных тоннелей предложена универсальная модель взаимодействия сооружения с грунтом с учетом двусторонней и односторонней работы коэффициентов взаимодействия..

6. Усовершенствована методика расчета для транспортных тоннелей - метол Метрогинротранса с учетом реального взаимодействия сооружения с трутом. При этом отказано от применение коэффициента Винклера, как жссгкостная характеристика упругого основания. Вместо этого применяются коэффициенты взаимодействия, которые определяйте через коэффициенты шероховатости поверхности подземного сооружения.

7. Разработана методика расчета подземных сооружении с учетом геометрической и физической нелинейности расчетной схемы. При этом приводятся зависимости определения ширины раскрытия трещины в слоях элементов конструкций подземных сооружений..

8. Решены множество модельных примеров указывающие правильность работы разработанных алгоритмов и программ расчета и они сопоставлены с точными решениязш, где проверены сходимость расчетов.

9. Получены зависимости для круговых обделок тоннелей по расчету па прочность с учетом реального взаимодействия сооружения с грунтом. При этом совершенствована методика расчета подземных сгоружеиий по методу

аналитической механики подземных сооружений. *

■ *

10. Решена задача для сопоставления существующих и разработанных методов расчега подземных сооружений, при этом результата расчетов приведены в виде графических зависимостей. Результат показали, что метод неупругого отпора породы и анатигичсскоЗ механики подземных сооружений лают

близкие результаты, только ири учете в расчетах слоя взаимодействия межлу сооружением и грунта.

П. Произведен расчет конструкции станции. мегрополт«на "Шахрисгон" Юнуеабадской линии Ташкентского метрополитена При этом проведен [точностью анализ напряженно-деформированного состояния конструкции. Выявлены возможные запасы конструкции и произведен рзсет подбора армагуры для всех элементов станции. Расчеты показали, что экономия расхода арматуры по сравнению с существующей составляет 19,9%, при этом обеспечивается прочность всей конструкции.

12. Проектирован конструкция новой односяр цчатоЯ станции метрополитена ш сборных железобетоккых элементов. Расчет произведен на урояне составления проектного задания. Определены все размеры элеметов конструкции.

13. Произведен расчет конструкции предложенной в работе двухсводчатой станции метрополитена на уровне составления технического задания проекта и определены размеры элементов конструкции станции."

14. По разработанной методике проведен расчет конструкции перегонного тоннеля метрополитена с учетом взаимодействия сооружения с грунтом. Построены зависимости характеризующие напряжекио-деформкпроватюго состояния конструкции

' Публикации

). Шеранр П., Миралимов М.Х., Арифджанов А.З. Разработка систем автоматизированного проектирования транспортных н гидротехнических сооружений. Материалы Международно/! научно-технической конференции • "Современные проблемы гидроэнергетики", 14-15 октября 1997г.,Ташкент, с.65

2. Шеранр Н., Миралимов М.Х. Сейсмостойкая станция метроиолитспа

дву&сводчатого типа. Сборник н. трудов "Проблемы повышения технического уровня дорожной техники, качества строительства и эксплуатации, автомобильных дорог и сооружешШ", Ташкент, 1996, стр. 14-»6

3, Шераир. К,, Мнралимов М. X. Нелинейная математическая модель пропсссп загружения оодаемных конструкций. Сборник научных тру.и» республиканской научной конференции. Актуальные проблемы механики контактного взаимодействия. Самарканд. 1997, с. 31

4. Шеранр Н. и др. Сейсмостойкая станция метрополитена двуххводчетого типа. Предварительный патент. N 3838 приоритет-21.05.95, Бюллетен 1 3, 30.09.96.

3. Шераир Н., МиралНмоа М.Х. Современная геоомеханнческая модель расчета транспортных тоннелей. ДАМ Руз. Ка II.

6. Шеранр Н., Мубаракоа Я. П., Мнралимов М.Х. Состояния истории развития тоннелестроения. Узбекский журш.-т "Проблемы механики", Ич 4.

гш'аир нурэдщш

ТРАНСПОРТ ИНШООТЛ АРИ ТОННЕЛЬ КОНСТРУК1ДНЯЛАРИНИ ПА УЛАРИН ХИСОБЛАШ УСУЛЛАРИШ МУКАММЛЛЛАШТИРИШ

Диссертаинядз хозиргн «актда транспорт - "оинелларн, -жумладан метрополитен коиструкнияснки яиш тури вауларии курилиш механикаси ночичикли тснгламалар оркали хисоблаш уеулларн курсагилгаи. Мльлумки, конструкция мэтернапдарн (темир, бетон) деформнцияланиши неппнх холда кочалп. Кучланнш ва деформация орасидкги боглантшт шу ходда колднртн эса кенсгрукцнялзрни дойахзлашда анча арзошшкка сшиб келади. Uly билан бирга хозиргача транспорт тонледларшш хисоблашда кулланилаотан Вннклер коэффициетини камчидита курезтилган холдз тугтрок ва конструкция орасидаги узяро гаьсирланкм коэффициента хулланчлган. Бу эса уз холида хисоблш усупига ачча. аниюшклар киритади, Конструкция магериалини физик ночшик холда ва хисоблаш слемасииинг хам гсомстркк деформаннялагннпп хисобга одиш, ер ости аншоотлзри усулини мукаммлашткрган. Шу асосда алгоритм ва ЭХМ учуй комплекс дастур гратилкб; реал мукандлслих масалзллри ечилган ва лойихалаштирилган.

CHERAIR NOUR EDDINE

11 IE PERFECTION OF TRANSPORT TUNNELS CONSTRUCTION AND ACCOUNTS OF THE METHODS

, In the dissertation is shown a new construction of underground building and accounts them uiith non-linear shells and mathematical equations. You know, thai in (he building mechanics the matrial of constructions possession noti-lineares quality (iron, concerete, reinforced concrete).

The non-linear elastic static analysis of shelles and non-linear geonieiricaly equations jn the solids to result in order with cheap of desigra.In order to teccive normal results Forced several examples, which has exactly decision

In this work investigation the real undeground desins by perfection method

and elaboartes civil engineering, so as plasticity and large deformatoin problems in the field of the projects and designs construction.