ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 53

Скачиваний: 0

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

где

h— толщина стенки раструба;

 

 

 

е — относительная

деформация

стенки раструба.

Д л я данной трубы

и материала

уплотнения

при одинаковой

силе

запрессовки q вероятно, что /(А3 ) = const =

1.

Рис. 27.

Тогда из (1.5.6) имеем

(1.5.8)

Приближенно определим значения этих коэффициентов для каждого конкретного случая нагружения стыка:

1. /<Г= KN. Из рис. 276

и

стк - 7

 

 

- * D l G

U = KNu

 

 

 

(1.5.9)

 

 

Встк

 

 

 

 

 

 

KN =

*DG^

 

 

 

 

 

 

 

 

стк

 

 

 

 

где и — абсолютная

деформация

сдвига стыка,

т.

е. смещение

 

одной трубы

относительно

другой

 

вдоль

оси трубы в

 

стыке;

 

 

 

 

 

 

 

Т — относительная деформация

сдвига;

 

 

 

 

G — модуль сдвига.

 

 

 

 

 

 

Сравнивая (1.5.9),

(1.5.8) и (1.5.1),

можем

 

принять /г = т = 1 ,

XXg<74

= nG. Имея в виду О — q

 

Я

3

=

-, получаем

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

40


 

 

 

 

 

 

 

_

r.qP

CC7K

 

 

 

 

 

 

(1.5.10)

 

 

 

 

 

 

 

~

h

 

й с т к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

K=K

Из

рис. 276

 

имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q = L q D l m ^ ^ E D / с т к Ä

 

 

 

- • ± = KQw

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, (1.5.11;

 

 

 

 

K0=Q-

 

= qD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<?

ш/

 

*

 

Л3

o C T K

 

 

 

 

 

 

где w — абсолютная деформация

 

стыка

при сжатии

его

перпен­

дикулярно оси

трубы.

 

 

 

 

 

 

 

 

т—\.

 

 

 

 

Следовательно,

в этом

случае

я =

1;

 

 

 

 

3 -

^ = / Ç w „ - И

з

Р и с - 2 7

6

^ = lG,

т = т ~ '

а = =

^ с

т к

- с

Д РУ"

 

'кр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гой стороны, а =

D

следовательно

 

 

 

 

 

 

 

 

-y-tp,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2ô„

 

 

 

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отсюда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'кр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

;

л =

3,

да=

1.

(1.5.12)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Км

. И з

рис. 27в.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•стк

 

W

 

 

 

CTK

 

 

с

/

' S

\

*CTK

 

 

A

 

 

CTK

 

 

 

25 CTK

 

 

 

 

?

/ '

2 2 C T K

 

 

изг

 

 

стк

21

 

«

^

f

l

I

C

û

=

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 C T K

l ^3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I"

 

/

Г

\

 

 

I

I I

 

1

 

(1.5.13)

 

 

 

 

» ,.,.„

_

/

i -

1

 

„ о

1 CTK

CTK

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

я

7

<*з)'

 

отсюда n = 3,

n 2

=

2, ^

=

1, m = n +

/г, — n2

=

2.

 

можно за­

Таким образом, в общем случае формулу

(1.5.5)

писать (переходя к прежнему обозначению Да)

в

виде

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>

стк '

1

Л п

'

 

 

 

 

 

4 1


Обозначив ^ — Khf (h), запишем

стк

И Л И

(1.5.14)

стк \ W H

Сравнивая формулу (1.5.14) с (1.5.10). (1.5.11), (1.5.12) и (1.5.13), получаем

K^KQ

2,

П. = \,

mt =

0

 

к і =

КМкрѵ

Й , =

3,

/ Л , = 0

(1.5.15)

По формуле (I . 5. 14) можно определить приближенные значе­ ния коэффициентов стыковки для других диаметров, если они найдены опытным путем для какого-либо одного диаметра.

Для определенного типа стыковки

К„

: КП

: К-,

M

кр

стк \ .

 

 

мкр

 

 

 

 

 

, Хж коэффициенты,

(1.5.16)

здесь

Х^, XQ ) X

характеризующие по­

датливость стыковки при различных видах нагружения. Из (1.5.16) имеем

 

 

 

кр

 

(1.5.17)

кр

 

Л І „ , г

 

/ С N

 

 

 

 

 

Сравнения результатов проведенных экспериментов для раз­ личных Дн с формулой (1.5.14) дали приемлемые совпадения.

Таким образом, формула (1.5.14) позволяет определить разные коэффициенты стыковок в зависимости от диаметра и других факторов, если они определены экспериментально для одного диаметра.


Г л а в а I I

СЕ Й С М О Д И Н А М И К А С Л О Ж Н Ы Х С И С Т Е М ПОДЗЕіМНЫХ С О О Р У Ж Е Н И И

Внаших ранних исследованиях [81—89] изучены отдельные вопросы сейсмостойкости прямолинейных сетей подземных трубо­ проводов, рассмотрены продольные колебания трубопроводов для наиболее общих и характерных видов закрепления концов; уста­ новлены зависимости расчетных сейсмических напряжений и пере­

мещений от „ралльности, грунтового условия, глубин

заложения

и т. д. В практике строительства

преимущественно

встречаются

сложные системы трубопроводов и сооружений. Глава

посвящена

разработке динамической теории

таких систем [35, 36,

92—95].

§ 1. Уравнения движения сложных систем подземных сооружений при сейсмических воздействиях

Расположим сложный узел системы в начале

 

пространствен­

ной ортогональной

системы

координат

(Oxyz),

а

вдоль

координат­

ных осей (в положительном и отрицательном направлениях)

про­

ложим трубопроводы

различных

сечений,

диаметров

и жестко-

стей (рис.

28).

 

 

 

 

 

 

 

и0

(х,

t)

 

 

 

Пусть

сейсмическое

движение

грунта

 

происходит

вдоль оси X. Трубопроводы, проложенные вдоль этой оси, считаем

основными. В таком предположении трубы на осях у и г

(—у и г)

совершают только поперечные колебания. Прогибы

(абсолютные

перемещения по осям у и г (—у

и — г))

этих

труб

обозначим

соответственно w2

и w3

[га2

и ™з

] . Основные

трубы, кроме

про­

дольных,

совершают

и

поперечные

колебания

в

направлениях

у и г ( - у

и - г ) ;

их

прогибы —wy

Hwz{wy

 

и wz

у

Абсолют­

ные перемещения

основных

труб

вдоль оси

х (—х)

обозначим

и ' х (и"х) • Относительное продольное перемещение трубы

х(—х)

равно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

= и0 — и'х,

= и0 — их}.

 

 

 

(11.1.1)

43


Рис. 28 .

Дифференциальные уравнения системы для различных моде­

лей грунта. Жесткость на изгиб

и

растяжение

труб

 

обозначим

соответственно EI = D, EF — B, а для различных

труб

и

направле­

ний деформаций

припишем

соответствующие

им

индексы и

штрихи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дифференциальные уравнения поперечных

изгибных

колеба­

ний труб у, z будут иметь вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dy~^r

+ \my~myrp

 

 

|

- Й

Г

+ Л

= ^ .

 

("-1.2)

 

 

D*-ö^

+ К -

 

І ^ + Л = Р з .

 

 

(H -1-3)

труб X в плоскости

хОу и X Э ~ соответственно

 

 

 

 

 

D*y " I F " + К - « ж г р | - в / "

 

= Р У >

 

< І І Л - 4 >

здесь

/?гж , /пу ,да^— массы

единиц

длины

труб;

 

 

тг

, яг„ , m ,

—замещаемые

массы

грунта;

 

 

-*гр

Угр

zrp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ру,

Pz

,

 

— внешние

нагрузки;

 

 

 

 

 

ру

, рг , р2

, />3 — реакции

грунта,

определяемые

моделью

 

 

 

 

рассматриваемого

 

грунта.

 

 

Аналогичные

выражения нетрудно

написать

и для

упругой,

упруго-вязкой, упруго-пластической, упруго-вязко-пластической моделей грунта.

В уравнения поперечных движений труб входят абсолютные значения разностей масс единиц длины труб и масс грунтов, заме­ щаемых этими трубами. Поясним эти выражения на примере поперечного движения жесткой трубы в гр'унге. Запишем уравне­ ние движения Б виде

 

 

m w k(u0

w)\

(II.1.6)

здесь

w — абсолютное

ускорение

трубы;

 

 

k — коэффициент постели;

 

 

 

m — неизвестная

масса трубы с учетом замещаемой массы

 

грунта.

 

 

 

Очевидно, что при равенстве масс трубы

и замещаемого

грунта

относительное

движение трубы должно

отсутствовать:

при m — /п г р w uQ, m = О, т. е. m = \т — тг? (.

Это заключение поясним следующим образом. Мысленно выде­ ленный цилиндрический объем грунта диаметром Да движется

45