Введение к работе
Актуальности темы. В комплексе сооружений, входящих в состав предприятий ыапганостроителъной, металлургической, угольной, химической и других отраслей промышленности, гидро-, тепло- и атомных электростанций, систеи иелиорации, сельского и коммунального хозяйств, большой удельный вес, определяемый своей стойкостью во ыногпе сотни миллионов рублей и огромной ролью в обеспечении функционирования всего народнохозяйственного комплекса, имеют подземные трубопроводы различного назначения. Они используются в системах водоснабжения, канализации, дренажа, пневмотранспорта; как нефте-, угле- и газопроводы, гак теплофикационные и водопропускные сооружения и т.д. Учитывая все это, а также тенденции к увеличению диаметров и протяженности проектируемых и строящихся подземных трубопроводов, уточнение и развитие методов их расчета приобретает все большее значение.
Имеющиеся экспериментальные данные говорят о большом влиянии фактора времени на работу подземных трубопроводов. Одним пэ вопросов, нуждающихся в проработке, является вопрос об учете в процессе расчета фактора ползучести материала самого сооружения, а также окружающей его грунтовой засыпки.
Использование для подземных трубопроводов в качестве основания и грунтовой засыпки различного рода суглинков и глин, обладающих в числе прочих в той или иной степени свойствами ползучести, настоятельно требует .учитывать это при их проектировании и строительстве для того, чтобы по возможности избежать негативного проявления подобного фактора в виде возникновения осадок, прогибов, кренов, не предусмотренных в процессе проектирования и могущих привести к авариям и выходу из строя этих дорогостоящих и столь ответственных сооружений, а также напрямую или косвенно связанных с их работой различных производств.
Существующие в настоящее время методы расчета подземных трубопроводов не позволяют удовлетворительно учесть реологические свойства как грунтов, так и материала подземных трубопроводов. Поэтому, исследование фактора ползучести материалов, применяемых при изготовлении труб, и грунтовой засыпки при возникновении ее отпора перемещениям стенки трубопровода и
разработка методики учота его влияния па напряженно-деформированное состояние трубопроводов, уложенных в грунтовой пассива, представляет собой актуальную задачу строительной механики.
Диссертация выполнена в соответствия с Основными направлениями научно-исследовательской деятельности НИСИ им.В.В.Куйбышева в 1986-1990 г.г., направление II: " Разработка аффективных строительных конструкций высокой ааводской готовности, методов их исследований и расчетов ".
Целью настоящей работы является:
- теоретическое исследование влияния'фактора ползучести
как материала самого трубопровода, так и грунта, служащего
для последнего как основанием, так и материалом для засыпки,
на его напряженно-деформированное состояние. При этом з ісачо—
ство расчетной схемы подземного трубопровода используется как
кольцо единичной ширины, так и тонкостепная цилиндрическая
оболочка;
* создание методики расчета, позволяющей практически учесть фактор ползучести при проектировании подземных трубопроводов;
- проведение на основе созданной методиіш анализа влияния
различных деформационных характеристик материалов, приценяю
щихся при изготовлении трубопроводов, и грунтов па работу сис
темы " трубопровод-грунт ".
Научная повизна работы заключается в следующей:
разработана методика учета влияния на напряженно-деформированное состояние арки кругового очертания, свободно лежащей на сплошном випклеровом основании, фактора ползучести материала арки и грунтового основания;
разработана и реализована па ПЭВМ IBM программа расчета, служащая для определения величины неизвестной функции времени Т( t );
получены решения задачи о напряженно-деформированной состоянии упруго-ползучей арки, расположенной на упруго-ползучем основании для различных грунтов и величин параметра jtf^ \
предложена методика расчета подземного трубопровода, как кольца единичной ширины, при учете фактора ползучести его материала и грунта основания;
получены конкретные результаты для реальной конструк-
вдта, которые позволяют оценить степень влияния фактора ползучести на НДС подземного трубопровода; .
уточнено и дополнено решение задачи о расчете подземного трубопровода, как замкнутой цилиндрической оболочки на упругом основании, с учетом фактора ползучести грунтовой засыпки;
по предложенной методике получены численные результати расчета реальной конструкции;
предложен инженерный прием оценки влияния фактора ползучести грунта на НДС трубопровода на базе метода Цетропроекта.
Практическая значимости работы заключается в возможности использования разработанных методик расчета непосредственно в процессе проектирования подзеиных трубопроводов, возводимых в сложных инженерно-геологических условиях.
Достоверность научных результатов обеспечивается корректной постановкой задач, использованием математически обоснованных методов решения, применением теорий ползучести, достоверно описывающих поведение рассматриваемых материалов, сопоставлением результатов исследования с известными репениянн.
Внедрение работы. Некоторые результаты, получевные в работе, исполвзованы Отделом трубопроводов и каналов В/О " Союзвод-проект " при разработке пособия к СМІ 2.06;03.85 " мелиоративные системы и сооружения ",Москва, 1987( акт внедрения - в Приложении ).
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на научном семинаре кафедры строительной механики ЦИСИ им.В.В.Куйбышева ( г.Ыосква, 1990, 1991, 1992 г.Х
На защиту выносятся:
результаты исследования влияния фактора ползучести грунтовой засыпки и материала трубопровода на его напряженно-дефор-миоованное состояние;
методика расчета, позволяющая практически учесть фактор ползучести при проектировании подземных трубопроводов, когда в качестве его расчетной схемы используется кольцо единичной
ширины, а таете тонкостенная цилиндрическая оболочка.
Публикации. По теме диссертации автором обубликовано две печатных работы.
ибьем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов, списка использован* пой литературы и приложения. Общий объем работы составляет /*6 страниц машинописного текста, включающий в себя 2с рисунков
и 3 таблиц; список использованной литературы насчитывает 66 наименований..
