Состояния оснований и устойчивости

Вид материала

Документы

Содержание Раздел II. Раздел III. 3. Содержание работы 4. Методические указания к выполнению курсовой работы Раздел II.

Подобный материал:

• 97. Анализ и оценка финансовых коэффициентов рыночной устойчивости, 22.75kb.
• 30 Требования, предъявляемые к финансовой устойчивости страховой компании* Финансовые, 69.64kb.
• Анализа финансового состояния и выявление направлений его улучшения, 143.36kb.
• Экономическая оценка финансового состояния, 81.64kb.
• Расчет оснований по первому предельному состоянию 11 Общие положения, 495.81kb.
• Рекомендации по повышению финансовой устойчивости на основе анализа Прогнозирование, 545.11kb.
• Разработать комплекс мероприятий для их ликвидации; в условиях сохранения тенденции, 121.9kb.
• Критерии финансовой устойчивости и инновационный подход к увеличению доходной базы, 84.18kb.
• Анализ финансовой устойчивости предприятия, 141.45kb.
• Предварительная программа Одиннадцатого международного научно-практического семинара, 16.56kb.

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ


Кафедра подземных сооружений, оснований и фундаментов


РАСЧЕТ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО

СОСТОЯНИЯ ОСНОВАНИЙ И УСТОЙЧИВОСТИ

СООРУЖЕНИЙ


Задание к курсовой работе по механике грунтов

и методические указания к ее выполнению


Студент группы

Руководитель

Дата выдачи задания

Дата сдачи работы


1.Задание

Рассчитать напряженное состояние в плоскости подошвы и осно­вании сооружения, его осадку, активное давление грунта на подпор­ную стенку, а также оценить устойчивость сооружения.

2. Исходные данные

Схемы сооружений приведены в приложении.

Раздел I.

1. Характеристики сооружения и действующих нагрузок

b, м	d, м	N, тс (МН)	Т, тс (МН)	h, м

2. Характеристики грунтов

№ слоя	Плотность ρ, т/м3	Угол внутреннего трения φ, град.	Сцепление с, тс/м2 (МПа)	Коэффициент бокового давления ξ
1
2

Раздел II.

1. Характеристики действующих нагрузок

q, тс/м (МН/м)	Р, тс (МН)	b1, м	b2, м	b3, м	b4, м

2. Характеристики грунтов

№ слоя	Толщина слоя h, м	Плотность частиц ρs, т/м3	Плотность грунта ρ, т/м3	Влажность, W	Угол внутреннего трения, φ, град.	Сцепление с, тс/м2 (МПа)	а, м
1
2

Раздел III.

1. Схема сооружения ...

2. Характеристика сооружения

h, м	b, м	m	b1, м	b2, м	m1	a1, м	а2, м

3. Характеристики фунтов

№ слоя	Плотность частиц ρs, т/м3	Плотность грунта ρ, т/м3	Влажность, W	Угол внутреннего трения, φ, град.	Сцепление с, тс/м2 (МПа)
1
2
3

3. Содержание работы

Раздел I.

1. Определить вертикальные нормальные напряжения в плоскости подошвы фундамента сооружения.
   
2. Определить напряжения в основании сооружения.
   
3. Определить контуры областей предельного напряженного состояния.
   
4. Рассчитать осадку сооружения.
   
5. Проверить устойчивость сооружения по круглоцилиндрической поверхности скольжения.
   

Раздел II.

Определить активное давление грунта на подпорную стену.

Раздел III.

Проверить устойчивость откоса грунтового сооружения по круглоцилиндрической поверхности скольжения.


4. Методические указания к выполнению курсовой работы

При выполнении задания используют решения для случаев пло­ской задачи.

Раздел I.

1. Для определения вертикальных нормальных напряжений в плоскости подошвы фундамента применяют два способа:
   

• первый способ-с использованием формулы для случая внецентренного нагружения, известной из курса сопротивления материалов;
  
• второй способ-с использованием решения теории упругости и последующим исправлением построенной по этой теории эпюры. Ис­правление проводят на основе сопоставления эпюр теории упругости и предельного состояния основания, при этом окончательную эпюру (седлообразного очертания) строят с учетом экспериментально уста­новленной формы эпюры контактных напряжений в грунте под по­дошвой штампа (см. [I] - п. 4.2).
  

2. При определении напряженного состояния в основании сооружения вычисляют напряжения, от собственного веса грунта (выше и ниже подошвы сооружения) и веса сооружения.
   

Для определения напряжений в основании от веса сооружения (внешней нагрузки q – γ₁d) применяют решения теории упругости (мо­дели линейно-деформируемого тела) - случай распределенной полосо­вой нагрузки. Основание представляют в виде расчетной сетки, в узлах которой определяют напряжения.

По результатам расчета строят линии равных нормальных σ_z, σ_х и касательных τ_х напряжений в основании от действия внешней нагрузки (см.[1]-п.п.3.1 и 3.2; [2]).

3. Определение контуров областей предельного напряженного состояния (областей пластических деформаций) сводится к установлению точек среды основания, в которых выполняется условие предельного состояния - зависимость Кулона. Принимаемая в этом случае форма записи зависимости θmax = φ. Грунтовое основание разбивают расчетной сеткой, в узлах которой вычисляют значения Опшх. Зная значения угла внутреннего трения ф грунта основания, строят контур областей предельного напряженного состояния на расчетной сетке (см. [1]-п.п. 2.3 и 3.4; [2]).
   

4. Расчет осадки сооружения выполняют методом послойного суммирования, заключающимся в делении сжимаемой толщи на расчетные слои и суммировании деформаций отдельных слоев.
   

Полная осадка сооружения равна сумме осадки погашения разбу­хания г, вызванного при отрытии котлована снятием нагрузки γ₁d, и собственно осадки от части веса сооружения (q – γ₁d). Эпюры напря­жений в основании от действия указанных нагрузок строят, используя решения модели линейно-деформируемой среды (см. [1] - п.п. 5.2, 5.3 и 5.4).

5. Проверку устойчивости сооружения выполняют в предположении возможности нарушения его устойчивости по круглоцилиндрической поверхности скольжения.
   

Для массивного сооружения кривая скольжения, очерченная посто­янным радиусом, начинается у краевой точки подошвы сооружения. Устойчивость сооружения оценивается коэффициентом запаса устойчи­вости, определяемым в данном задании по формуле К. Терцаги.

При решении задачи об устойчивости сооружения, заключающем­ся в поиске минимального значения коэффициента запаса устойчиво­сти, который соответствует наиболее опасной поверхности скольже­ния, в задании можно ограничиться начальной стадией расчета: построить три-четыре кривые скольжения, расположив центры враще­ния на одной прямой; определить для этих случаев значения коэффи­циентов запаса устойчивости, построив кривую изменения этих значе­ний; установить на прямой точку, соответствующую наименьшему значению коэффициента запаса устойчивости (см. [1] - п. 7.5).

Раздел II.

Определение активного давления фунта на подпорную стенку за­ключается в расчете и построении эпюры активного давления на стенку от действия собственного веса фунта и внешних нагрузок, указанных в задании. Для решения этой задачи следует установить характерные точ­ки по высоте стенки: на уровне поверхности грунта, на уровне горизонта грунтовых вод на границе грунтов и на уровне нижней отметки стенки. Затем вычислить значения активного давления в каждой из указанных точек и построить эпюру (см. [1] - п.п. 6.1, 6.2 и 6.4).

Раздел III.

Проверку устойчивости откоса фунтового сооружения по кругло-цилиндрической поверхности скольжения выполняют в соответствии с указаниями, изложенными выше в разделе I, п. 5.

Расчетно-пояснительную записку составляют следующим обра­зом.

В записке приводят исходные данные, в том числе разрез заданно­го сооружения, действующие нагрузки и физико-механические харак­теристики грунтов.

Указывают выбранные методы расчета, приводят расчетные схе­мы и поясняют этапы расчета.

В записке должны содержаться расчетные формулы, с пояснением входящих в них величин и значения этих величин.

Использованные в расчетах методы и формулы должны быть обоснованы ссылками на соответствующие литературные источники.

Выполненные расчеты представляют в табличной форме и в виде распечаток результатов, а также показывают на рисунках в виде гра­фиков, диаграмм и т. п. Рисунки рекомендуется выполнять на милли­метровой бумаге.

Пояснительную записку оформляют в соответствии с требования­ми методических указаний [3].

Рекомендуемая литература

1. Иванов П.Л. Грунты и основания гидротехнических сооружений. М., Высшая школа, 1991.
   
2. Бугров А.К. Механика грунтов. Учебное пособие. Изд-во СПбГПУ, 2004.
   
3. Методические указания по оформлению пояснительных записок к курсовым и дипломным проектам. Л., ЛПИ, 1985.
   

Составитель: Синяков Л.Н.