Свайные фундаменты. Пьянков С.А. - 60 стр.

UptoLike

Составители: 

59
скорости перед ударом и по известному или найденному коэффициенту удара определить
скорость тел после него.
Так называемая статическая теория исходит из предположения, что при ударе тел
возникают такие же условия, как при статическом сжатии этих тел. Энергия возникающих
колебаний считается настолько незначительной, что ее во внимание не принимают,
ограничиваясь только
учетом деформаций, развивающихся в месте удара.
Согласно волновой теории удара протекание удара характеризуется распространением
волн деформаций в соударяющихся телах.
Статическая теория удара, из которой исходили Герц, Рэлей, Динник и другие авторы,
и волновая теория, над которой работали Сен-Венан, Рэлей, Нейман и другие, дают возмож-
ность по мимо скорости после удара определить
и ее изменение во времени, т. е. ускорение, а
также находить напряжения и деформации в различных точках тела.
Наиболее общей из трех названных теорий является волновая теория удара, в то вр емя
как остальные две представляют большее или меньшее приближение к действительности.
Под понятием «волновая» теория при этом имеется в виду
теория, которая охватывает
явления, возникающие при ударе, во всем объеме, т. е. теория, которая занимается не только
локальными явлениями у места удара, но также упругими и пластическими волнами,
которые распространяются от места удара и проявляются во всем теле.
Результаты такого исследования будут очень сложными уже в случае, когда все
ударные явления
происходят в зоне упругих деформаций. Даже для соударения тел простой
формы вычисления остаются все так же трудно выполнимыми и мало пригодными для
практических расчетов. Кроме того, существуют еще некоторые теоретические неясности,
связанные с влиянием на протекание ударного взаимодействия тонких поверхностных слоев
молекул или атомов непосредственно в месте удара.
Поэтому в
отдельных случаях приходится выбирать упрощенные условия, так чтобы в
решении были учтены по возможности все существенные стороны явления и вместе с тем
получились бы приемлемые, несложные результаты.
Таким образом, для отдельных случаев избираются простые методы решения,
учитывающие влияние наиболее существенных факторов, которые выявляются теоретически
или находятся при помощи эксперимента.
3.1 Исследования в области ударного погружения свай.
Исследование ударного погружения свай не является новой проблемой. Однако в
связи с применением железобетона для изготовления свай она приобрела особый интерес.
Появилась необходимость решения вопросов, связанных с определением напряженного сос-
тояния свай во вр емя забивки и назначением рациональных режимов их погружения [13, 18,
30, 42]. Решение этой задачи на каждом этапе находилось в зависимости
от состояния
развития теории соударения тел.
В настоящее время общепризнанной считается волновая теория удара, которая
рассматривает удар по длинному изотропному стержню, пренебрегая при этом действием
всех напряжений, кроме направленных вдоль стержня. При этом решение сводится к
уравнению Лапласа, называемому уравнением продольной волны или волновым уравнением
2
2
2
2
2
2
2
2
2
dx
ud
a
dt
ud
или
dx
udE
dt
ud
==
ρ
(3.1)
где u – осевое перемещение поперечного сечения стержня; x начальная координата
рассматриваемого сечения; tвремя; E модуль упругости материала стержня; ρ
плотность материала стержня; αскорость продольной волны или скорость звука в стержне.
Решение уравнения (3.1) впервые было дано Навье в виде бесконечных
тригонометрических рядов. Однако это решение сильно затруднило вычисление и не нашло