Введение к работе
Актуальность темы. Сегодня наука обещает создать экономичные способы переработки урана/ более современные и эффективные технологии использования органического топлива, термоядерного преобразователя и т.д. Но динамика реальной жизни обращает человечество к возобновляемым экологически более чистым источникам энергии (геотермальная энергия, ветер, биомасса, солнечная энергия, фотосолнечные элементы).
В последние годы во всем мире наблюдается заметный рост интереса к использованию энергии ветра. Например, в США, Германии, Дании, Испании, Франции, Австралии, Китае, Иордании, России, Японии, на Украине и в других странах приняты государственные программы освоения нетрадиционных возобновляемых энергоресурсов, в которых большое внимание уделено использованию ветровой энергии.
Используемые ветроустановки в большинстве случаев имеют традиционную компоновку с лопастями, вращающимися вокруг горизонтальной оси. По оценке видных специалистов по ветроэнергетике мощность таких ветроагрегатов ограничена, и более перспективными в будущем окажутся так называемые ортогональные ветроагрегаты, у которых ось вращения перпендикулярна скорости ветра. Агрегаты этого типа успешно разрабатываются в России предприятием "Экологически чистая энергетика".
Одной из актуальных проблем ветроэнергетики является конструктивное решение ветроэлектростанций и, в частности, расчет и проектирование систем несущих конструкций ветроагрегатов. Диссертация посвящена изучению взаимодействия фундамента ветроагрегата с грунтом основания.
Представленные в диссертации исследования составляют раздел госбюджетной научно-исследовательской темы N 122001 по совершенствованию методов расчета, проектирования и повышения надежности промышленных, гражданских и транспортных сооружений, которая выполняется по плану работ Российского университета дружбы народов на кафедре строительных конс-
трукций и сооружений.
Дель диссертационной работы. Основной целью диссертационной работы является разработка практического метода оценки контактных напряжений и осадки фундамента ветроагрегата с учетом специфики действующих нагрузок.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
установить особенности нагрузок, передаваемых ветро-агрегатом на фундамент;
разработать расчетную схему взаимодействия фундамента и основания, адекватно отражающую поведение грунта в условиях циклического" нагружения;
разработать алгоритмы и программы для ЭВМ, реализующие применение расчетной схемы;
разработать методику и выполнить лотковые эксперименты с циклическими нагрузками на штамп;
выполнить численные расчеты для сопоставления расчетной схемы с экспериментальными данными;
выполнить численные расчеты для конкретных ветроагре-гатов.
Научная новизна работы.
1. Предложена новая расчетная схема для оценки напряженно-деформированного состояния основания, подверженного действию переменных или перемешающихся нагрузок, учитывающая упругопластический характер грунта.
Z. Разработан новый экспериментальный стенд для изучения взаимодействия жесткой балки с песчаным основанием в . лотке при действии перемещающейся нагрузки.
-
Получены новые экспериментальные данные о перемещениях и зонах потери контакта балки под действием циклической перемещающейся нагрузки.
-
Разработаны новые алгоритмы и программы, обеспечивающие использование предложенного метода расчета в проектировании.
. 4
На защиту выносятся 1. Анализ нагрузок, воздействующих на фундамент ветро-агрегата.
-
Результаты экспериментального исследования взаимодействия жесткой балки с песчаным основанием в лотке при воздействии на балку вертикальной постоянной перемещающейся нагрузки.
-
Расчетная схема взаимодействия основания с фундаментом, подверженным действию циклической моментной нагрузки, учитывающая упругопластический характер деформирования грунта.
-
Алгоритмы и программы, обеспечивающие использование предложенного метода расчета в проектировании.
Практическое значение работы и ее реализация
Предложенный метод оценки напряженно-деформированного состояния грунтового основания прямо предназначается для непосредственного использования в проектировании строительных объектов, фундаменты которых испытывают воздействие переменных или перемещающихся нагрузок.
Проведенный в диссертации анализ напряженно-деформированного состояния основания, учитывающий упругоплйстический характер деформирования грунта, служит основой для дальнейшего совершенствования методов расчета фундаментов.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на XXVIII, XXIX, XXX научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава и научных сотрудников инженерного факультета Российского университета дружбы народов (Москва,. 1992, 1993, 1994).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 3 печатных^, работы.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы. Общий объем диссертации составляет 190 страниц, включая 96 страниц машинописного текста,. 77 иллюстраций, 17 таблиц и список литературы із 129 наименований.
