Файл: Мустафаев, А. А. Вопросы расчета зданий и сооружений на просадочных грунтах учебное пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2024

Просмотров: 93

Скачиваний: 0

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

Сравнивая полученное нами решение с указанным реше­ нием И. К. Снытко, А. Н. Снитко, легко можно заметить, что функции z2(x), г3(х), г4(х) тождественно совпадают с функ­ циями Ф2, Фз и Ф.|. Исключение составляет лишь функция

гi(x), которая

существенно отличается от функции

Ф, нали­

чием в нем самостоятельного члена

(cosv.v—1), учитывающего

влияние только продольной силы Р,

а также значениями коэф­

фициентов Г„, 1

, 7'nt2, Рп.з и т. д. Эта особенность

отмечена

нами в работе

[65].

 

 

Кроме того, в работе [56] отмечается, что вторые члены функций Ф| отражают влияние продольной силы Р, а осталь­ ные — совместное влияние Р, .110 и QoОднако, второй член функции Фь имеющий вид:

а

(')Х

v3a'3 , v5a:5

■---------------

3!

--------------- SHI vx

v5l 1!

5!

содержит произведение параметров а и v и поэтому не мо­ жет отражать влияние только продольной силы. Утверждение указанных авторов справедливо только для функций Ф2, Фз и ф 4 так как в этих функциях вторые члены, имеющие, соот­ ветственно, вид:

I sinv .t— v x

'ГХ-

1 ('/X

v3A-3

 

------------ COSVX

— -----------------

— S1I1VA'

 

2!

v3 11!

3!

содержат только параметр v, и поэтому учитывают только влияние продольной силы Р.

3. Жесткость фундамента глубокого заложения (опор постоянная, а коэффициент упругого сопротивления грунто­ вой среды меняется с глубиной по нелинейному закону, т. е.:

ц>(х) = \/EJ (х) = 1/£ / = const;

_

кЬп

к

к (х) = к (х) Ь (х) =

х 2=

х 1 .

Общее решение (II. 8) в этом случае представится в виде:

У (х) =Uofi (х) +0о/а (х) -

- % < * > ,

EJ

EJ

где функции fi(x), f2(х), f3(х) и /4 получаются из (II. 10), (II. 11) и (И. 12) путем многократного интегрирования задан­ ных выражений у(х) и к(х).

60


с о

/,(*)

=

1 + V

( — l ) m

[1-2-7-8-13-14...

(6m

5) X

 

 

^ / j

(6m)!

 

 

 

 

 

 

m=l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o o

 

 

 

 

X (6m—4)] + (cosvx—l)+fl у

.|( ~ 1)т+1г2/?г 4-б)! ГтЛ +

ОО

 

 

 

П1«* 1

 

 

 

 

,,2т v-2m-fl2

 

00

v2mv-2mH8

■ *—

•1

1)m+ 2

Tm, 2+ fl3 У

. fl2y

( _

 

-----

( - 1)т +3/ .

— -

7m,3 +

/

i

 

(2m+ 12)!

 

/ j

(2m+18)!

 

 

 

w

 

.,2m v-2m+24

 

 

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

►(-l)™+« —

------ T m,4+ -

 

 

 

 

/

i

(2m+24)!

 

 

 

 

 

П1= 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/7 m

y - б т + 1

 

 

 

 

 

 

V (_l)n.JLJE----. [2-3-8-9• 14-15... (6m— 4) X

.................(6m +

1)!

 

 

 

 

 

 

 

 

m= 1

 

 

 

 

 

 

 

_

 

o41

SinvJC — vx

o o

 

l)m+ l v2m^-2m+7

 

 

,

 

 

X (6/?z— 3)] +

 

 

CL

 

 

T'm, 5 +

 

 

 

 

 

 

 

(2m +7)!

 

OO

+ a2 \

m )

v2m ^-2m+ 13

Г т . б + ^/У ( -

( - l )m+2 (2m+13)!

 

m l

x.2m v-2m + I9

 

 

 

- l )'n+3

 

^

Tm, 7+

... ;

 

 

 

(2m + 19)!

 

 

 

V 2

V

я

М «

+ 2

 

 

 

 

/ Д( Х ) = ^ +

( — l)"1 ^

;

— [3-4-9-10-15-16...(6m-3)X

 

m+1

(6m + 2)!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i /

„2y2

 

\

V^|

1

^2mj^2m+8

X(6m - 2)| + - ( 1

~ -j j - c o s » ) + « 2

,( -

7*m,8+

 

 

 

 

 

Ш з 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OO

+

ft9 >

 

, . 2 m t * 2 n H - 14

 

 

 

( - l ) mf2---- -------

T m, 9 + a

* \ ( -

 

/

i

(2m+14)!

 

 

/ j

 

m= l

 

 

 

 

 

 

 

-

,,2mv-2m-l 20

тт, ш +

...;

 

 

1)n,+3—

— c—

 

 

 

(2m+20)!

 

 

 

 

61


00

f M = ^

з

+N

 

a mxr 6m f3

[4-5* 10-11-16-17.. .(6/m—2)X

 

 

 

(6 /7 i

1 - 3 )!

 

 

 

 

П1 I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 V.f

V3A"3 s ln x

 

CD

X

(

 

m - I)]

-|-fi

Л

 

6m

— 1 1 +

I — ----- ----- si vA-1

-1-Я

V ' *(

 

 

 

 

 

 

v1 V1!

3!

 

I

All

■1)

 

J m

v*2m-f9

 

TC"l

 

%,2m\-2m-rl5

(2m +9)!

-(-я2V ( - D raiJ(2/7/ +

15)!

m ! 1

 

 

 

 

T„

 

 

 

 

~ Till, 12 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m-1

 

 

 

 

 

 

+

v

n

 

,,2m v-2in + 21

 

 

 

 

 

(Is \

( - l ) m+3— -------- Tm, ,3+ ..

 

 

 

 

 

.1.1

 

(2/7/

i- 21)!

 

 

 

 

 

 

m -• l

 

 

 

 

 

В приведенных выражениях приняты обозначения:

 

 

 

а = — \М- 6]

 

Р

 

 

 

 

 

 

v2 = — \М~Ц ,

 

 

 

 

 

V-EJ

 

 

EJ

 

 

коэффициенты 7Ш, i — следующие:

7*п1>| =14, 44, 100, 190,...; Тт, з =349664, 2546744,...; 7ш. 5 =26,68,40,...; Тт, 7 =986144,...; 7,„, э =6624, 24460,...;

Тт, ц= 62, 134, 244,...; Тт, ,3= 4658624,....

7,„, 2 =1372, 7180, 25380, 7„,, < =7745920,...; 7|П, 6 =3292, 13900,...; 7,„. 8 =42, 98, 188,...; 7„,. 10= 2286144,...;

7т, 12=11872, 40012,...;

Решение рассматриваемой задачи получено также в рабо­ те [57]. Если сравнить эти два решения, то легко можно за­ метить, что функции [г(Х). fз(х) и f<t(x) тождественно сов­ падают с выражениями соответствующих функций F2, F3 и Е4 в [57]. Исключение составляет опять первая функция f\(x), отличающаяся от функции Fi наличием самостоятельного члена (cosvx—1), учитывающего влияние только продольной силы Р, а также значениями коэффициентов 7m,i, 7,„,о, Гш,3...

§ 6. Применение «функциональных прерывателей» для описания прерывных законов изменения жесткости балки и грунтового основания

Как было отмечено выше, в некоторых важных для практи­ ки случаях изменение жесткости балки по её длине, а также

62


грунтовых оснований может происходить по кусочно-непре­ рывным законам. В этих случаях расчета одним из эффектив­ ных математических приемов для описания закона изменения EJ(х) и к(х) является теория функциональных прерывателей, разработанная Н. М. Герсевановым [80, 81]. Применение ука­ занного аппарата в задачах расчета балок на упругом основа­ нии весьма эффективно осуществлено И. А. Симвулиди в ра­ ботах [31, 62, 63].

Опишем функции жесткости балки ср(Х) и грунтовой сре­ ды к(х) односторонними протяженными прерывателями.

Пусть балка в пределах всей длины I имеет две ступени жесткости; в пределах 0 E J = E J \, а в пределах

1— l ^ x - ^ . l EJ — EJ2. Д ля этого случая функция ср (х), опи­ сывающая ступенчато-прерывное изменение жесткости балки будет иметь вид:

<?(х) = — -—

= —

1

1

+ Л,

EJ,

EJlx)

EJ ,

EJ,

где Г|, — односторонний протяженный прерыватель. Обозначив:

1

св, —

1

ев,, = св, — св, ,

ср. = -----;

----- ;

д / ,

 

д / 2

 

будем иметь:

 

 

 

?(-*) = ®, + Л, ®2| •

Согласно свойствам односторонних протяженных преры­ вателей [80, 81], имеем:

при х < / j; Л,

= 0

и ср('х) = ср1=

1/Д /1;

 

При Х >/,;

Л, = 1

И ф('х)=ф1+ ф 21=

ф2==1/Д/2-

 

Если балка имеет три ступени жесткости, то при

 

<!/,, EJ=EJ\\

п р и

/

2; EJ=EJ 2 и при

/—/2,

EJ=EJ3.

 

 

 

 

 

Функция ф (х) примет вид:

1

г

1

 

 

 

св(х) = --------Л, -----

Г'' EJ,

F>J ЕЛ +

ДУ:!

ДУ,

ДУ,

 

J

_____ L \ + r

/ J _____ L

= ^ +г" EJ,

E J J

U\E J 3

EJ,

Аналогично предыдущему случаю, обозначив

63