Свайные фундаменты. Пьянков С.А. - 61 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

60
широкого практического применения [18].
Впоследствии задача о продольном ударе по стержню жесткого тела была решена
Сен-Венаном, применившим метод Буссинеска. Решение записывается в виде разрывных
функций вида
u = f(at–x) ± (at+x) (3.2)
и позволяет получить перемещение скорости и усилия в произвольном сечении
стержня в любой момент времени. Напряжения на фронте прямой волны по теории Сен-
Венана
возрастают скачкообразно от 0 до V
0
/α·E (V
0
– скорость груза перед ударом), а за
фронтом волны убывают по экспоненциальной зависимости.
В случае удара по жесткозакрепленному стержню растягивающие напряжения
появляются после отскока груза и являются результатом свободных колебаний стержня.
Величина сжимающих напряжений в мо мент отражения обратной волны в два раза
превышает напряжения в стержне в момент начала удара.
Теория
Сен-Венана основывается на следующих предпосылках:
¾ ударяющий груз является телом с бесконечной жесткостью;
¾ ударяемое тело представляет собой длинный изотропный стержень с упруго–
линейными свойствами;
¾ соударяющиеся поверхности являются идеально ровными параллельными
плоскостями, расположенными перпендикулярно к продольной оси стержня;
¾ боковые поверхности стержня абсолютно свободны, а сам стержень рас-
сматривается либо свободным, либо жестко закрепленным;
¾ в результате удара в стержне формируется продольная волна и все точки
произвольного поперечного сечения стержня, захваченные этой волной, имеют
постоянные скорости (гипотеза плоского удара).
Несмотря на трудности выполнения на практике всех перечисленных выше условий
теория дает хор ошее сходство с опытными данными [23, 29].
Следует отметить все же, что сложность аналитического решения при помощи
разрывных функций, положенного Сен-Венаном в основу решения волнового уравнения,
делает этот метод мало пригодным для практического применения и лишь отражает
волновую су щность явления удара по стержню.
Впервые привлечение волновой теории удара применительно к исследованию
ударного погружения свай было осуществлено Н.Г. Герсевановым [23].
Н.Г. Герсеванов разработал на основе волновой
теории решение задачи удара молота
о сваю, рассматривая ее как стойку, по боковой поверхности которой действует равномерно
распределенное трение, а к нижнему концу приложена сосредоточенная нагрузка.
Преимущество предложенного метод а заключалось в том, что он давал освещение
процессов, протекающих в свае при забивке. В зависимости от режима погружения,
сопротивления грунта, длины и
веса свай представлялось возможным вычислить напряжения
во всех сечениях сваи в любой момент времени, скорость движения отдельных сечений сваи
и ее нижнего конца, отказ и время погружения сваи в грунт.
Н.Г. Герсевановым были сохранены все основные допущения сделанные Сен-
Венаном, в том числе и предположение о скачкообразном возрастании скорости
головы сваи
при ударе, что не соответствует реальным условиям забивки свай. Ввиду указанного
обстоятельства, а также сложности полученных аналитических выражений, решение Н.Г.
Герсеванова не получило широкого практического применения.
В 1951 г. Б.Ф.Горюновым опубликованы результаты исследования напряженного
состояния железобетонных свай при забивке их молотом свободного падения [24].
В результате проведенных исследований
было установлено, что кривая изменения
напряжений в свае при ударе состоит из основной волны и накладывающихся на нее волн
более высокой частоты. В случае внецентренного удара волны продольных колебаний
накладываются на волну поперечных колебаний, имеющую более низкую частоту.

Страницы