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
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