Диссертация (1141487), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Как видно из графиков зависимость перемещений отнагрузки имеет практически линейный характер на участке до 200 кН длявсех анкерных конструкций. В результате детального анализа данныхграфиков, сделан вывод об эффективности применения в конструкцияхраскрывающегося типа второго ряда анкерных плит. Несущая способностьанкерныхконструкцийпринималасьпонагрузке,соответствующейперемещениям 0,03 м. Если провести сравнение с анкером, имеющим однуплиту такой же площади (с приведенным диаметром D = 0,34 м), топодтверждается увеличение несущей способности разработанной анкернойконструкции, имеющей две плиты.
При этом, большая несущая способность(на 68,9 %) достигается в конструкциях с расстоянием между плитами 3,0 м.Кроме того, из сравнивания с анкером, имеющим одну плиту большейплощади (с приведенным диаметром D = 0,54 м), следует, что несущаяспособность при достижении перемещений 30 мм для анкера с одной плитойбольшей площади составляет 145 кН, а для двухрядной конструкции сменьшими плитами 180 кН, что также подтверждает эффективностьприменения второго ряда анкерных плит (увеличение несущей способностисоставляет 19,4 %).Входерассмотрениярезультатоврасчетовввидеизополейвертикальных напряжений и деформаций, было установлено, что НДСсистемы «анкер – окружающий массив грунта» характеризуется наличием«напряженной зоны» (с максимальными вертикальными напряжениями),возникающей над анкерными плитами, а также «зоной разряжения»,возникающей под анкерными плитами.Также следует отметить, что за счет возможности примененияанкерных плит с меньшей площадью погружение будет осуществляться с87меньшим сопротивлением, что является важным вопросом, касающимсяпогружения в плотные грунты, и делает усовершенствованную анкернуюконструкцию достаточно эффективным устройством.4.3Сопоставление результатов численных экспериментов сразработанной методикой расчетаПо разработанной в ходе диссертационного исследования методикерасчета несущую способность усовершенствованной анкерной конструкциираскрывающегося типа с двухрядными плитами при воздействии на неевыдергивающей нагрузки следует определять по формуле 2.2:Fd с (а c а2 h ) A1 (а3 c2 а4 2 h2 ) A2 Численное моделирование в программном комплексе MIDAS GTS NXосуществлялось для расчетной схемы с глубиной заложения анкерныхконструкций равной 10 м в песчаном грунте, характеристиками которогоизложены в таблице 4.1.
Исходя из того, что грунт однородный, т.е. 1 = 2 =16,5 кН, то коэффициенты (определяемые по таблице 2.2 исходя иззначения угла внутреннего трения φ = 34° в рабочей зоне) α1=α3=64,9 иα2=α4=44,4. В двухрядной конструкции задавалисьанкерные плиты содинаковой площадью А1=А2=938,2 см2. Коэффициент условий работыцелесообразно принять равным по таблице 2.1 равным 0,7.В результате расчета по разработанной методике несущая способностьусовершенствованной анкерной конструкции раскрывающегося типа сдвухрядными плитами (с шагом 3,0 м) составила 798,5 кН. Полученноезначение несущей способности по разработанной методике превосходитрасчетную разрушающую нагрузку по условию обеспечения прочностианкерной тяги равную 220,0 кН (согласно ТУ 1690-003-94576516-2014) болеечем в 3 раза.
По разработанной методике для расчета несущей способностиусовершенствованнойанкернойконструкциивычисляютсявеличины88характерные для предельного состояния системы «анкер – окружающиймассив грунта» и при этом не учитываются перемещения. Однако, врезультатевыполнениячисленногоэкспериментавпрограммно-вычислительном комплексе MIDAS GTS NX несущая способность даннойконструкции при перемещениях 30 мм составила 180 кН. Сравниваярезультаты численного моделирования и аналитического расчета поразработанной методике, основанной на СП 24.13330.2011 [47], для условийглубинного заложения, следует сделать вывод о необходимости введения вразработанную методику расчета дополнительного коэффициента равногоɣz = 0,2 0,25 [11].Таким образом, формула 2.2 получит окончательный вид:Fd с z (а c а3 h ) A1 (а2 c2 а4 2 h2 ) A2 (4.7)Врезультатерасчетаподаннойформуленесущаяспособностьусовершенствованной конструкции составит 175,7 кН, что соответствуетрезультатам численного эксперимента.Выводы к главе 41.В результате выполнения численных экспериментов с помощьюпрограммно-вычислительного комплекса MIDAS GTS NX была полученавеличина несущей способности усовершенствованной анкерной конструкциивусловияхповерхностногозаложенияисделанвыводобудовлетворительной сходимости полученных данных путем численногоэксперимента с результатами аналитического расчета и лабораторногоэксперимента.2.Врезультатевыполнениярасчетовусовершенствованнойанкерной конструкции с двумя анкерными плитами с шагом от 1,0 м до 3,0 миприведенным диаметром плит D = 0,34 м, а также конструкций с однойплитой и приведенными диаметрами плит D = 0,34 м и D = 0,54 м впрограммно-вычислительном комплексе MIDAS GTS NX в условияхглубинного заложения были построены графики зависимости деформаций89(перемещений) от выдергивающей нагрузки для данных конструкций.
Врезультате анализа графиков подтверждено увеличение несущей способностиразработанной анкерной конструкции, имеющей две плиты, в сравнении санкером, имеющим одну плиту такой же площади. При этом большаянесущая способность (на 68,9 %) достигается в конструкциях с расстояниеммежду плитами 3,0 м. Кроме того, из сравнивания с анкером, имеющим однуплиту большей площади (с приведенным диаметром D = 0,54 м), следует, чтопри достижении перемещений 30 мм несущая способность двухряднойконструкции анкера с меньшими плитами больше несущей способностианкера с одной плитой большей площади (увеличение несущей способностисоставляет 19,4 %), что также подтверждает эффективность применениявторого ряда анкерных плит.3.Сравниврезультатычисленногомоделированияианалитического расчета по разработанной методике расчета, основанной наСП 24.13330.2011, для условий глубинного заложения, был сделан вывод онеобходимостивведениявразработаннуюметодикурасчетадополнительного коэффициента равного ɣz = (0,2 0,25), учитывающегоограничения деформаций по условиям эксплуатации.90ЗАКЛЮЧЕНИЕРезультатыдиссертационногоисследования,направленныенасовершенствование грунтовых анкерных конструкций раскрывающегосятипа и разработку методики расчета данных конструкций, заключаются вследующем:1.методовНа основе анализа применяемых конструктивных решений ирасчетасовременныхгрунтовыханкерныхконструкцийраскрывающегося типа удалось установить наличие определенного резерванесущей способности данных конструкций, который обусловливаетсявключением в работу дополнительного массива грунта.2.Разработаны принципиальные конструктивно-технологическиерешения, связанные с узлом крепления плит к анкерной тяге, что послужилооснованием для совершенствования грунтовых анкерных конструкций путемиспользования двух раскрывающихся плит на одной анкерной тяге.
Такжепредложены обоснованные рекомендации для оптимальной расстановкианкерных плит в усовершенствованной конструкции.3.На основе теоретических исследований разработана методикарасчета с использованием основных положений СП 24.13330.2011 дляопределения несущей способности двухрядной анкерной конструкции вусловиях глубинного заложения при воздействии на нее выдергивающейнагрузки. Для данной методики расчета предложены обоснованныерекомендациипоприменениюкоэффициентовусловийработы,отличающихся в большую сторону от изложенных в СП24.13330.2011 длявинтовых свай на 10-20%.
Также на основании сравнения результатовчисленного моделирования и аналитического расчета усовершенствованнойанкерной конструкции предложено ввести в разработанную методику расчетадополнительный коэффициент, учитывающий ограничения деформаций поусловиям эксплуатации.914.В результате экспериментальных исследований в лабораторныхусловиях была установлена физическая картина процесса потери несущейспособности грунтовых анкерных конструкций при различной глубинезаложения, что послужило основанием сделать вывод о необходимостиназначать расчетные нагрузки на грунтовый анкер с учетом допустимыхперемещений по условиям эксплуатации.5.На основе результатов, полученных в ходе экспериментальныхисследований,атакжечисленногомоделированиявпрограммно-вычислительном комплексе MIDAS GTS NX, доказана эффективностьприменения в грунтовых анкерных конструкциях раскрывающегося типавторого ряда анкерных плит, позволяющего увеличить несущую способностьв условиях глубинного заложения примерно на 70 %.
Также эффективностьусовершенствованной анкерной конструкции обоснована тем, что за счетвозможности(А1=938,2применениясм2)анкерныхпогружениеплитбудетсменьшейосуществлятьсяплощадьюсменьшимсопротивлением в сравнении с анкером имеющим одну плиту большейплощади (А2 = 2318,4 см2).Рекомендации и перспективы дальнейшей разработки темыПерспективы дальнейшей разработки темы диссертации связаны сизучением взаимного влияния грунтовых анкеров раскрывающегося типа приих близком расположении в плане, изучением влияния на несущуюспособность нескольких анкерных плит (от двух и более) в составе одногоанкера, а также исследованием работы грунтовых анкеров данного типа,погружаемых с помощью вакуумных свай, для строительства сооруженийконтинентального шельфа.92Список литературы1.АбелевМ.Ю.Строительствопромышленныхигражданскихсооружений на слабых водонасыщенных грунтах / М.
Ю. Абелев М.: Стройиздат, 1983. 248 с.2.Агамирзян Л. С. Расчет анкерных фундаментов по устойчивости иперемещениях. / Л. С. Агамирзян Тбилиси: ТБИИЖТ, 1957. 148 с.3.Александров В.Д., Исследование работы наклонных цилиндрическиханкеров для крепления оттяжек опор ВЛ / В.Д.Александров,А.З. Рохлин, Л.М.
Сиротинский и др. // Энергетическое строительство.– 1978. – № 2. – С. 80-84.4.Бабиков Г.К. Экспериментально-теоретические исследования работыраспорных анкерных фундаментов в грунте: автореф. дис. ... канд. техн.наук / Бабиков Г.К. Свердловск, 1971. 23 с.5.Болдырев Г.Г. Исследование устойчивости анкерных плит в глинистыхгрунтах / Г.Г. Болдырев // Энергетическое строительство.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
