Файл: Рашидов, Т. Р.pdf

практике.

Задача 2. Колебания чугунного трубопровода со сложным узлом при податливых стыковках труб с узлом и между собой

Геометрические и физические параметры трубопровода и грун­ тов те же, что и в задаче 1.

-h

1»

4L

Рис. 32.

Задача 3. Колебания железобетонного трубопровода со слож­ ным узлом при податливых стыковках труб с узлом и между собой ( Іу = Іг = 0) (рис. 326).

Даны следующие числовые значения параметров: Д\ = 120; s; = 10; р - р' = 2,2-10~6 ;

Н О

Для железобетонных труб большого диаметра из-за от­ сутствия экспериментов коэф­ фициенты стыковок подсчи­ таны по эмпирической фор­ муле (1.5.14) с применением результатов эксперимента для труб малого диаметра (§5 гл. 1).

Движение почвы задается, в частности, импульсом данной продолжительности, бегущим по направлению оси трубы,

«о = " 7 H x ( 2 i - ^ ) J

В зависимости от і = \, 2, 3,...

и т меняется продолжитель­ ность действия импульса; мак­ симальное значение и0 всегда

Ш

ЖСТ •— жесткая стыковка трубопроводов, ПСЧТ — податливая стыковка чугунных трубопроводов,

ПСЖТ — податливая стыковка железобетонных трубопроводов. Во всех случаях независимо от числа уравнений на графиках

абсолютное смещение трубопровода в различных точках (в цент-

pax секции или участков) и умножением и л + 1 — ип н а — ~ А по­ лучим величины сил, растягивающих трубопровод ^ в случае

ип+1 — ип < 0 — сжимающих сил|.

Относительные перемещения получаются по формуле

и—А[~ип—~йА.

Графики распределения перемещений и напряжений во вре­ мени построены в зависимости от числа уравнений N, массы и геометрических параметров узла, грунтового условия kx числа Маха М, жесткой и податливой стыковки трубопроводов и других параметров. Для структуры бегущей сейсмической волны приняты перемещения, представляющие гармонический закон, импульс заданной продолжительности, мгновенный импульс. Построенные графики перемещений и напряжений являются теоретическими сейсмограммами и качественно совпадают с имеющимися факти­ ческими данными.

В зависимости от числа рассмотренных уравнений на графи­

Соседние кривые соответствуют очередным соседним к узлу справа и слева участкам основных трубопроводов.

Рис. 34. Зависимость решений от числа уравнений для ПСЧТ:

Рис. 35. Влияние массы узла без изменения его габаритов на динамику трубо­ провода при ПСЧТ:

Результаты, вытекающие из построенных графиков дают достаточное представление о динамике сложной системы подзем­ ных сооружений и влиянии различных факторов на относительное перемещение, а следовательно, и на напряженность трубопроводов при сейсмических воздействиях. Приведем характерные выводы.

Рис. 39. ПСЖТ М=0,25;

т 0 = 3 0 ; k ' x - \ , *"x=ï, * ' -ft" =Ы'Х: « у з д а - 2 .

отрезков трубопроводов и минимальное число секций или участ­ ков, влияющих на характер колебаний системы в зоне узла и определено соответствующее число уравнений приближенного метода.

2. Тем самым установлена локальность эффективного взаимо­ действия сооружения и грунтов, и исследование динамики слож­ ной системы со многими узлами по протяженности сведено к исследованию динамики одного узла.

117

3. Достаточная точность приближенного метода, заменяющего сооружение системой с конечным числом степеней свободы, под-

Рис. 40. Изменение k в зависимости от относительного смещения трубопровода (а) и влияние массивности узла на значение напря­

жений (б) при ЖХТ:

118

кования из участков длинного трубопровода и другими оценками.

движению трубопровода, влечет за собой уменьшение относитель­ ного смещения трубопровода. Резкое изменение свойств грунта по трассе трубопровода, особенно в зонах сложных узлов, оказы­ вает значительное влияние на его взаимодействие с трубопро­ водом.

5. Максимальный эффект взаимодействия с грунтом сосредо­ точивается в узловых участках трубопровода. Увеличение массы узла без изменения его габаритов слабо влияет на динамику тру­ бопроводов. Достаточно сильное влияние обнаруживается, когда увеличение массы узла связано с увеличением его габаритов, а следовательно, и сопротивления движению (ср. графики для

119