Файл: Морозов, В. А. Регулярные методы решения некорректно поставленных задач-1.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 83

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

протнвляемости свай при сейсмическом воздействии учитывается тем, что в формуле для определения статической несущей способ­ ности сваи сопротивление грунта в плоскости острия и сопротивле­ ние сил трения умножают на дополнительный сейсмический коэф­ фициент условий работы. Значение этого коэффициента нормируют в зависимости от характера грунтов, силы землетрясения и допус-

Т а б л и ц а V II.1

Сила землетрясения, баллы

Характеристика грунта

7

s

1

9

 

 

 

 

 

 

Поправочный коэффициент

 

Песок крупнозернистый:

0,85

0,70

 

0,40

сухой

 

водонасыщенный

0,80

0,60

 

0,25

Песок мелкозернистый:

0,90

0,78

 

0,57

сухой

 

водонасыщенный

0,85

0,70

 

0,40

Суглинок

0,90

0,75

 

0,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

VII.2

 

 

 

 

 

 

 

Предельная осадка,

мм

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

60

 

 

150

 

Вид грунта

 

 

 

Сила землетрясения ,

баллы

 

 

 

 

 

 

 

7

8

9

7

8

9

7

8

9

 

 

 

 

 

 

Коэффициент условий работь

 

 

Суглинок твердый

 

1,0

1,0

0,6

1,0

1,0

0,8

1,0

1,0

1,0

»

тугоплас­

 

1,0

0,8

0,5

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

тичный

 

 

 

1,0

1,0

1,0

1,0

 

 

1,0

1,0

1,0

Супесь

твердая

 

1,0

1,0

»

»

с кон­

1,0

0,7

0,5

1,0

1,0

0,95

1,0

1,0

1,0

систенцией,

близкой

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Супесь

пластичная

с

0,7

0,4

0,2

1,0

0,7

0 ,4

1,0

0,75

0,45

консистенцией 0,1—0,3

 

1,0

0,6

 

0,9

0,5

1,0

1,0

0,7

Песок средней круп­ 1,0

1,0

ности,

малавлажнын,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плотный

 

 

 

 

 

 

 

0,4

 

0,85

0,6

То же, средней плот­ 0,85

0,55

0,35

1,0

0,65

1,0

ности

 

 

 

0,55

0,35

0,2

0,75

0,5

0,3

1,0

0,8

0,5

То же, рыхлый

 

Песок средней круп­ 0,2

О,1

0,07

0,35

0,2

0,15

0,6

0,4

0,25

ности, влажный, сред­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ней плотности

 

 

0,4

0,2

 

0,6

0,3

1,0

0,75

0,4

То же, водонасыщен­ 0,8

1,0

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

212


 

 

 

 

 

Т а б л и ц а V I I . 3

 

 

 

 

 

Коэффициент

Вид воздействии

 

Вид сван

 

 

безопасности

 

Вид грунта

 

 

 

 

 

 

 

 

I

II

Вертикальная нагруз­

Свая-стойка

 

2

2

ка

 

 

 

 

 

 

 

 

Свая

Плотный песок

 

2

2

 

 

трения

Другие грунты

 

2

3

 

 

 

 

Выдергивание

 

 

Плотный песок

 

И*

2

 

 

 

Твердая жесткая

гли­

*

3

 

 

 

 

 

 

 

на

 

 

 

 

 

 

Другие грунты

 

*

*

Горизонтальная

на­

 

Плотный песок

 

2

2

грузка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рыхлый песок

 

 

 

 

Твердая жесткая

гли­

2

3

 

 

 

на

 

 

 

 

 

 

Мягкая глина

|

3

| —

П р и м е ч а н и е , В графе I даны значения по нормам проектирования грунтовых сооруженшi японских тациональных железных дорог (1967 г.),

в графе II — по норма и проектиров аиия опор автодорожных мостов Японской дорожной ассоциации (1966 г.).

тимой предельной осадки фундамента; эти значения приведены в табл. VII.2*. В Пособии [107] даются также формулы для вычис­ ления сейсмических осадок свай и методика динамических испыта­ ний свайных фундаментов.

Приводим для сопоставления данные японских норм [180]. Несу­ щую способность отдельных свай рекомендуется определять деле­ нием статического предельного усилия на коэффициент безопаснос­ ти, значения которого приведены в табл. VII.3.

Приведенные в табл. VI 1.3 значения коэффициента безопасно­ сти при горизонтальной нагрузке соответствуют случаю, когда пре­ дельное усилие определяется опытным путем; прочерки означают, что сопротивляемость сваи горизонтальным силам не учитывается. В случаях, обозначенных звездочкой, сопротивление сваи выдер­ гиванию принимают не более ее веса.

* Таблица дама в сокращенном виде.

2 1 3


Ввиду редкой повторяемости и кратковременности сейсмическо­ го воздействия условия проверки устойчивости положения конст­ рукций моста нормами несколько смягчены. Коэффициенты усло­ вий работы на устойчивость против скольжения и опрокидывания принимают т = 1 [132, 86]. Также смягчены ограничения в отноше­ нии эксцентриситета е0 равнодействующей активных сил относи­ тельно центра тяжести сечения. Как известно, эти ограничения имеют целью предотвратить чрезмерное раскрытие трещин камен­ ных и бетонных конструкций и развитие значительного наклона опор за счет неравномерного обжатия грунта основания. При крат­ ковременном сейсмическом воздействии, если только обеспечены прочность и устойчивость конструкции и основания, указанные яв­ ления не столь опасны. Поэтому в расчетах с учетом сейсмических воздействий установлены следующие пределы эксцентриситета

е0 [86]:

всечениях каменных и бетонных конструкций е0^0,9г/;

всечениях по подошве фундаментов опор мостов, заложенных

на нескальных грунтах е0^ 1 ,5

р;

 

 

в сечениях по подошве опор балочных мостов на скальных грун­

тах е0^ 2 р.

 

 

 

Здесь у — расстояние от центра тяжести сечения

до

наиболее

напряженной его грани;

 

 

 

р — радиус ядра сечения

со стороны наиболее

напряженной

грани.

 

 

 

При определении сейсмических сил с учетом временной нагруз­

ки эксцентриситет е0 в сечениях по подошве фундаментов,

заложен­

ных на скальных грунтах, может быть увеличен до 2,5р.

 


Г л а в а

VIII

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА МОСТОВ НА СЕЙСМИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

'§ V III.1. ПРИМЕР РАСЧЕТА БАЛОЧНОГО НЕРАЗРЕЗНОГО ГОРОДСКОГО МОСТА

Приведенный ниже расчет выполнен на кафедре мостов и железобетонных конструкций ГПИ имени В. И. Ленина для одной из проектных организаций.

Основной интерес в данном примере представляет расчет конст­ рукций моста на сейсмическое воздействие, направленное поперек его оси.

Поэтому iB примере приведено только определение попереч­ ных сейсмических сил и соответствующих сейсмических усилий. Определение сейсмических сил и усилий в направлении вдоль оси моста освещено в других примерах, данных в § VIП.2.

Определение сейсмических сил и усилий в примере выполнено на основе указаний главы СНиП П-А. 12-69, по методике Руковод­ ства [86]. Вычисление периодов и форм собственных колебаний и не­ которые другие расчеты выполнены с помощью ЭЦВМ. Остальные расчеты проводились на электрических счетных машинах. Ввиду большого объема промежуточные численные выкладки в примере не приводятся. Вычисления и их результаты представлены в таб­ личной форме.

Краткое описание моста и исходные данные проектирования. Мост трехпролетный, с пролетами 44,15 + 81,60 + 44,15 м. Габарит моста: ширина проезжей части 21,0 м, ширина тротуаров по 3,25 м. Расчетная временная вертикальная нагрузка Н-30 и НК-80. Схема моста приведена на рис. VIII.1.

Мост расположен в условиях спокойного рельефа. Река в пре­ делах мостового перехода имеет направление, близкое к прямоли­ нейному. Русло и берега реки в створе моста сложены коренными

•породами (песчаники с редкими прослойками аргиллитов). Корен­ ные породы перекрыты слоем галечника с гравием с суглинистым

заполнителем мощностью 1,5—5,0 м.

 

 

 

 

Промежуточные опоры моста расположены

в плоскостях

под­

порных стен набережных. Фундаменты

опор представляют

собой

массивные уширения подпорных стен с размерами

подошвы

6X20 м. Основанием под фундаменты

служат

коренные

породы.

Тело каждой промежуточной опоры выше уровня набережных за-

2 1 5


 

 

D " i

 

 

 

i

-

=oi

-J “г.

 

“г !

^ |

 

CM

V . CO

 

COj

 

CO,

 

r .

^

4

col

13 w

■-

 

 

^

 

.-p

"

"f

Рис. VIII. 1. Схема городского неразрезного железобетонного моста

проектировано гибкого типа, каждая опора в виде двух столбов переменной по фасаду моста ширины. Бетон тела опор марки 300.

Береговые опоры моста представляют собой жесткую коробча­ тую конструкцию из сборно-монолитного железобетона. Фундамен­ ты береговых опор также заложены на коренных породах.

Пролетное строение моста осуществляется из сборного предва­ рительно напряженного железобетона. В поперечном сечении оно имеет пять главных балок коробчатого типа, члененных вдоль осп моста на монтажные блоки длиной 2,70 м. Толщина стенок и полок главных балок по длине моста переменная. Над 'промежуточными опорами в пролетное строение встроены поперечные ригели сплош­ ного сечения для опирания пролетного строения на столбы опор. Бетон пролетного строения марки 400. Покрытие проезжей части пролетного строения асфальтобетонное. Бетон подуклонного и за­ щитного слоев — марки 100.

Подвижные опорные части пролетного строения установлены на береговых опорах.

На обоих промежуточных опорах запроектированы неподвижные опорные части^в виде свинцовых листов в латунной обойме, связан­ ных с ригелем пролетного строения и оголовком опоры сквозными стальными штырями.

Расчетная сейсмичность моста. Ее устанавливают на основе сле­ дующих соображений. Сейсмичность района строительства по карте сейсмического районирования (СНиП П-А. 12-69, приложе­ ние I) составляет 7 баллов. Сейсмичность площадки строительства уточнена на основе материалов общих инженерно-геологических изысканий. Учитывая заложение опор моста на коренных скальных породах, спокойный рельеф участка, устойчивость берегов, возмож­ но снижение сейсмичности на 1 балл за счет благоприятных инже­ нерно-геологических условий. Таким образом, сейсмичность пло­ щадки строительства принята 6 баллов, что согласовано с утверж­ дающей проект организацией. Проектируемый мост относится к большим мостам и расположен на магистральной улице общего­ родского значения.

216