Введение к работе
Актуальность темы. 3 инженерной практике часто возникает необходимость расчета тонкостенных пространственных систем, заглубленных в грунтовый массив. К таким сооружениям относятся, например, тоннели, убежища гражданской обороны, коробчатые фундаменты под массивные сооружения, обделки горных выработок.
В связи с тем, что названные конструкции имеют, как правило, значительную длину в плане, практически все методики их расчета основаны на рассмотрении задачи о плоской деформации. Однако, в том случае, если длина конструкции невелика или по длине конструкции через определенные интервалы установлены мощные поперечные рамы, разделяющие ее на отдельные отсеки, расчет по плоской схеме не может отразить истинное напряженное состояние сооружения. Короткая конструкция или отдельный отсек, расположенный между жесткими рамами-диафрагмами, будет работать как призматическая система', состоящая из прямоугольных пластин и цилиндрической оболочки перекрытия.
Такому подходу к вопросу расчета заглубленных в грунт сооружений, по нашему мнению, не уделено необходимого внимания. В соответствии с изложенным можно считать, что тема настоящей диссертационной работы является актуальной.
Цель диссертационной работы заключается в разработке алгоритма расчета и исследовании напряженно-деформированного состояния пространственной конструкции, элементами которой являются жестко соединенные между собой прямоугольные пластины и цилиндрические оболочки, расположенные на упругом основании.
Научная новизна результатов работы состоит в следующем:
- разработан алгоритм решения задачи о расчете призматической
тонкостенной системы, в состав которой входят прямоугольные плиты и цилиндрические оболочки, и которая контактирует с упругой средой винклеровского типа:
разработана вычислительная программа, реализующая предложенный алгоритм, и выполнен ряд примеров расчета сооружений, взаимодействующих с упругой средой:
проведен анализ напряженно - деформированного состояния рассмотренных сооружений в зависимости от заданных физико-механических характеристик конструкции и упругой среды.
Практическая ценность работы определяется тем, что полученные в ней результаты могут быть использованы при проектировании и строительстве различных призматических конструкций, контактирующих с грунтом, таких как коробчатые фундаменты под массивные здания, подземные сооружения типа убежищ, тоннелей, резервуаров и др.
Достоверность результатов работы обеспечена корректной постановкой задачи исследований, использованием простого и хорошо апробированного математического аппарата, а также тем, что- в частных случаях полученные решения хорошо согласуются с известными из литературы результатами.
На зашиту выносятся:
разработанный в диссертации алгоритм расчета тонкостенной пространственной конструкции, состоящей из пластин и цилиндрических оболочек и контактирующей с упругой средой;
результаты анализа особенностей работы этой конструкции в зависимости от заданных параметров конструкции и упругой среды.
Апробация работы прошла на заседаниях кафедры строительной
механики МТСУ в январе и мае 2000 г.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы и приложения. Общий объем ее составляет 102 страницы машинописного текста, в том числе 40 рисунков, 16 таблиц, 69 наименовании в списке литературы.