Диссертация (1151746), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Продольные и кольцевые напряжения в контейнереОсновываясь на работах В.А. Волосухина [28, 29, 32, 35], была получена следующая зависимость для геотекстильного контейнера:113Æf`JJk"E1 6 T1 6 8•jf` W I,ž(4.35)где ω – площадь поперечного сечения контейнера, м2;L – периметр геотекстильного контейнера, м;Т – кольцевое усилие в геотекстильном контейнере, кН/м;γ – удельный вес осадков (шлама) в геотекстильном контейнере, кН/м3.Для практического применения предложенной нами зависимости (4.35) проведенрасчетнапряженийсогласнотехническиххарактеристикконтейнеровGeotube.На основании ранее проведенного анализа геотекстильных контейнеровGeotube производства компании TenCate, Голландия (п.
1.5.4) были обобщены типыконтейнеров и сопоставлены их технические характеристики (таблица 4.3).В качестве примера возьмем расчетное (длительное) кольцевое усилие в геотекстильном контейнере Ткол.=20 кН/м (кратковременная максимальная прочностьпри растяжении для GT 500 D вдоль контейнера Тпр=70 кН/м, поперек Ткол.=95 кН/м,кратковременная прочность шва Тшв.=65 кН/м, таблица 11), удельный вес осадковγ=16 кН/м3, периметр геотекстильного контейнера L=27,4 м, его длина В=60,8 м.По выражению (4.35) находим объем контейнера на погонный метр, равный25,6 м3; для всего контейнера – 1558,6 м3.Для снижения расчетного (длительного) кольцевого усилия в геотекстильномконтейнере Ткол.=18,0 кН/м объем контейнера необходимо уменьшить до ω=24,5 м3на погонный метр, а для всего контейнера – до ω=1489,6 м3.114Таблица 4.3.
– Технические характеристики геотекстильныхконтейнеров Geotube®Тип контейнераТехнические характеристикиЕд. изм.GT 500 DGT 525 DМеханические характеристикиМаксимальная прочность прикН/м7036растяжении вдоль EN ISO 10319Максимальная прочность прикН/м9529растяжении поперек EN ISO 10319Минимальная прочность швакН/м6515EN ISO 10321Гидравлические характеристикиВодопроницаемость перпендикулярно к плоскости материалал/м2*мин.96018000(∆Н=50 мм) EN ISO 11058Открытый диаметр пор О90µм375420EN ISO 12956Эксплуатационные характеристикиУстойчивость к УФ – прочностьпри растяжении после 50 мДж/м2%>70>90EN 12224/EN 12226Физические характеристикиПоверхностная прочность EN 965г/м2535189Толщина под давление 2 кПамм20,8EN ISO 964-1РРРЕТип материала–тканныйтканный4.5 Функциональные зависимости параметров геотекстильных контейнеровПри проектировании геотекстильных контейнеров расчетные параметрыдолжны быть понятны как рабочим, так и лицам, выполняющим очистные работыпо данной технологии.
Приведенные выше расчетные зависимости контейнеровупрощены, но остаются громоздкими и требуют дополнительное время для определения параметров.Для упрощенного проектирования геотекстильных контейнеров и мониторинга их параметров в период эксплуатации нами были разработаны эмпирические зависимости между основными параметрами контейнера.115Приведем пример зависимости параметров геотекстильных контейнеров отвеличиныf:Функциональныезависимостиконтейнеров,приведенныевработахВ.А. Волосухина [32, 35], имеют вид:Hf (θ ) = L1,2[K (θ ) − E(θ )](4.36)cos θh0 =,L 2[K (θ ) − E (θ )](4.37)01f (θ ) =2f=θ sin 2 2 ,(θ ) = H =3L [K (θ ) − E (θ )]f (θ ) =4Tsin θ,=24[K (θ ) − E (θ )]γL(4.39)sin 2 θ ⋅ K (θ ),2[K (θ ) − E (θ )](4.40)2af 5 (θ ) = = 1 −Lf 6 (θ ) =(4.38)()A2 − sin 2 θ K (θ ) − 2 E (θ )=,2L24[K (θ ) − E (θ )](4.41)(2 − sin θ ) K (θ ) − F θ , π4 − 2 E (θ ) − E θ , π4 2Bf 7 (θ ) = =L2[K (θ ) − E (θ )](2 − sin θ )K (θ ) − F θ , π4 − 2 E (θ ) − Eθ , π4 (4.42),2f 8 (θ ) =B=H1 − cosθ(4.43).fВыше были также приведены графики отдельных зависимостей ,šf,žjf`и др.как функции параметра - (модулярного угла эллиптических интегралов).
Следуетотметить невысокую точность определения параметров геотубов с помощью графиков.Эмпирическая линейная зависимостьšf("h0H= − 0 ,08594 + 0 ,6051LLf.имеет вид:(4.44)116Статистика Фишера для линейного уравненияF (1,37 ) = 829 ,88, табличное зна-чение равно F0,05 (1,37) ≈ 4,17 . Уравнение является значимым по критерию Фишера.Коэффициент детерминации для линейного уравнения R 2 = 0,9573.0,30,250,2f20,150,10,05000,10,20,30,40,50,6-0,05-0,1f1Зависимость f2(f1)Линейная аппроксимация f2(f1)Рисунок 4.5.
График линейной зависимости функцииНелинейная зависимостьšf("f("šff.имеет вид полинома четвертой степени:23h0HH HH= 0,00930 − 0,29326 + 1,9753 − 0,44521 − 0,98678 LLLLLСтатистика Фишера для нелинейного уравнения4.F (4 ,34 ) = 959874 ,9 ,(4.45)табличноезначение равно F0,05(4,34) ≈ 2,53. Уравнение является значимым по критерию Фишера.Коэффициент детерминации для нелинейного уравнения R2= 0 ,9573.Линейная и нелинейная зависимости (4.44) и (4.45) являются значимыми покритерию Фишера.
Нами рекомендуется нелинейное уравнение (4.45), поскольку117оно имеет более высокий коэффициент детерминации. При предварительных расчетах может быть использовано уравнение (4.44).0,30,25f20,20,150,10,05000,10,20,30,40,50,6f1Зависимость f2(f1)Нелинейная аппроксимация f2(f1)Рисунок 4.6. График нелинейной зависимости функцииЭмпирическая линейная зависимость($fH0H= 0 ,08594 + 0 ,3949LLfšfимеет вид:("f.(4.46)F (1, 37 ) = 353 , 47Статистика Фишера для линейного уравнения., табличное зна-чение равно F0,05(1,37) ≈ 4,17.
Уравнение является значимым по критерию Фишера. Коэффициент детерминации для линейного уравнения RНелинейная зависимостьf($f2= 0 ,9052.имеет вид полинома четвертой степени:23H0HH H H = −0,00930 + 1,29326 − 1,9753 + 0,44518 + 0,98681 LLLLL4.(4.47)118Статистика Фишера для нелинейного уравненияF (4 ,34 ) = 99324 ,92, табличноезначение равно F0,05(4,34) ≈ 2,53.
Уравнение является значимым по критерию Фишера.Коэффициент детерминации для линейного уравнения RЭмпирическая линейная зависимость •(Ržjf`fTH= 0,01229 + 0,426832γLL2= 0 ,9999.имеет вид:.(4.48)F (1,37 ) = 8315 ,53 ,Статистика Фишера для линейного уравнениятабличное зна-чение равно F0,05(1,37) ≈ 4,17. Уравнение является значимым по критерию Фишера.
Коэффициент детерминации для линейного уравнения R(RНелинейная зависимость • `jfžни:f2= 0 ,9956.имеет вид полинома четвертой степе-23THH H H = 0,000476 + 0,47808+ 0, 27504 − 1,15867 + 0,89793 2γLL L L LСтатистика Фишера для нелинейного уравненияF (4 ,34 ) → ∞4.(4.49), табличное значе-ние равно F0,05(4,34) ≈ 2,53. Уравнение является значимым по критерию Фишера. Коэффициент детерминации для линейного уравнения RЭмпирическая линейная зависимость(Ÿ"ff2aH= 0 , 43897 − 0 , 62288LLСтатистика Фишера для линейного уравнения2≈ 1, 0.имеет вид:.(4.50)F (1,37 ) = 950 ,19, табличное значе-ние равно F0,05(1,37) ≈ 4,17. Уравнение является значимым по критерию Фишера. Коэффициент детерминации для линейного уравнения RНелинейная зависимость"f(Ÿf2= 0 ,9625.имеет вид полинома четвертой степени:232aHH H H= 0,50047 − 0,97557 − 0,78311 + 4,90724 − 4,44325 LLLLL4.(4.51)119F (4 ,34 ) → ∞Статистика Фишера для нелинейного уравнения, табличное значе-ние равно F0,05(4,34) ≈ 2,53.
Уравнение является значимым по критерию Фишера. Коэффициент детерминации для нелинейного уравнения RЭмпирическая линейная зависимость(k}f`fAH= 0,03997 + 0,085502LL2≈ 1, 0.имеет вид:.(4.52)F (1,37 ) = 140 ,17Статистика Фишера для линейного уравнения, табличное значе-ние равно F0,05(1,37) ≈ 4,17.
Уравнение является значимым по критерию Фишера. Коэффициент детерминации для линейного уравнения RНелинейная зависимость}f`(kf2.= 0 , 7912имеет вид полинома четвертой степени:23AHHHH = −0,00166 + 0,56279 − 1,65721 + 2.30729 − 1,24317 2LLLLLF (4 ,34 ) → ∞Статистика Фишера для нелинейного уравнения4.(4.53), табличное значе-ние равно F0,05(4,34) ≈ 2,53.
Уравнение является значимым по критерию Фишера. Коэффициент детерминации для нелинейного уравнения RЭмпирическая линейная зависимость(§„ffBH= 0,46500 − 0 ,24615LL2≈ 1, 0.имеет вид:.(4.54)F (1, 37 ) = 529 , 67Статистика Фишера для линейного уравнения, табличное зна-чение равно F0,05(1,37) ≈ 4,17. Уравнение является значимым по критерию Фишера. Коэффициент детерминации для линейного уравнения RНелинейная зависимость„f(§f2= 0 ,9347.имеет вид полинома четвертой степени:23BHHHH= 0,50136 − 0.48735 − 0,19366 + 2,32528 − 2,324376 LLLLLСтатистика Фишера для нелинейного уравненияF (4 ,34 ) → ∞ ,4.(4.55)табличное значе-ние равно F0,05(4,34) ≈ 2,53. Уравнение является значимым по критерию Фишера. Коэффициент детерминации для нелинейного уравнения R2≈ 1, 0.120Эмпирическая линейная зависимость(«„fBH= 4,80643 − 8,71796HLимеет вид:.Статистика Фишера для линейного уравнения(4.56)F (1, 37 ) = 24 , 32, табличное значе-ние равно F0,05(1,37) ≈ 4,17.
Уравнение является значимым по критерию Фишера. Коэффициент детерминации для линейного уравнения RНелинейная зависимость„(«f2= 0 ,3966.имеет вид полинома четвертой степени:23BHHHH= 19,17939 − 221,4796 + 1039,513 − 2107,209 + 1541,309 HLLLLСтатистика Фишера для нелинейного уравненияF (4 , 34 ) = 591 , 724.(4.57), табличноезначение равно F0,05(4,34) ≈ 2,53. Уравнение является значимым по критерию Фишера.Коэффициент детерминации для нелинейного уравнения R2= 0 ,9858.Результаты расчетов сведены в таблицы 4.4 и 4.5 и представлены на общемграфике (рис.