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
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