Введение к работе
Актуальность темы. Строительство подземных сооружений различного назначения в сейсмически активных районах непрерывно возрастает. Наряду с этим, в последнее время внимание исследователей привлекает изучение волновых процессов, происходящих в грунтовой среде, окружающей подземные сооружения. Взаимодействие 'упругих волн с преградами кругового и прямоугольного очертаний при наличии границы полупространства является актуальной задачей как в теоретическом, так и в практическом плане для дальнейшего применения.
Цель работы. Разработка эффективных методик расчета динамического напряженно-деформированного состояния подземных сооружений кругового и прямоугольного очертаний в упругой среде с помощью методов волновой динамики и конечных элементов.
Научная новизна работы заключается в следующем:
разработана методика аналитического и численного исследования динамических процессов в цилиндрическом и прямоугольном телах, находящихся в упругом полупространстве, при действии стационарных и нестационарных нагрузок .с использованием вариационных уравнений движения;
получены численные и аналитические решения новых задач применительно к сейсмостойкости (вибростойкости) для цилиндрических и прямоугольных тел, находящихся в упругом полупространстве;
сравнением результатов решения задач динамики подземной оболочки методами динамической теории сейсмостойкости подземных сооружений и волновой динамики установлены границы их применимости в зависимости от длины волны и диапазона частот внешнего воздействия.
Практическая ценность диссертации. Исследования, проведенные в диссертации, дают возможность в ряде практически важных случаев учесть влияние дифрагированных сейсмических (сейсмовзрывных) волн на напряженно-деформированное состояние подземных сооружений.
Разработанные алгоритмы позволяют проводить численное исследование для цилиндрических и прямоугольных сооружений, находящихся в полупространстве, для выяснения влияния глубины заложения и определения концентрации напряжений, переходных процессов в под-
земних конструкциях типа цилиндрических тонкой и толстой оболочек с целью выявления зон концентраций напряжений на внутренней поверхности сооружения. Результаты диссертационной работы использованы в хоздоговорной работе по НИР, принятой и реализованной заказчиком НПО "Импульс". Также переданы в Тавдетропроект для использование при проектировании элементов Ташкентского, метрополитена (АКТ О передаче на внедрение результатов научно-исследовательской работы в народное хозайство от 14.05.1993г.).
Достоверность полученных результатов обеспечивается: выполнением необходимых условий и численной проверкой сходимости метода расчета; сравнением результатов вычислений для частных случаев с известными результатами других авторов.
Апробация работы. Основные результаты диссертации были доложены на:
2-й школе-семинаре соц. стран "Вычислительная механика и автоматизация проектирования" (Ташкент, октябрь 1988г.);
Всесоюзной конференции "Нелинейные задачи расчета конструкций в условиях "ясоких температур" (Саратов, 7-9 июня 1988г.);
Республиканской конференции, посвященной памяти академика АН УзССР Х.А.Рахматулина (Ташкент, 24-26.апреля 1989г.);
711 Всесоюзной конференции "Динамика оснований, фундаментов и подземных сооружений" (Днепропетровск, 2Б-2Тсентября1989г.);
на аспирантском и объединенном семинарах отдела сейсмодинамики Института механики и сейсмостойкости сооружений им. М.Т.Уразбаева АН РУз (Ташкент, 1992г.);
научном семинаре кафедры механики сплошных сред ТавГУ (1992г.);
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 статей.
Структура и обьеи работы. Диссертация состоит из введения* трех глав и заключения. Содержит 37 рисунков, 7 таблиц, библиографию из 70 наименований, 3 приложения. Объем работы П5 стр. машинописного текста, включая рисунки и таблицы.