Перейти к содержанию
Форумы - Инженерные изыскания для строительства
v-moscow

Решение "тестовой" задачи 1 (Модель Мора-Кулона)

Рекомендуемые сообщения

добрый вечер,
решил модельную - 2-х мерную задачу - более подробно см. прилагаемый файл

*** "картинки" даны на момент времени нагружения\решения, когда основание было уже на "пределе" несущей способности.

Вывод:
Потеря устойчивости основания наступает примерно при 20% расчетной нагрузки, т.е. при постоянном вертикальном усилии N = 29 тонн и при сл. значениях:
М = 189 тм
Q = 5.12 тонн

В заключении необходимо отметить следующее:
1. для моделирования глин и суглинков - необходимо использовать более "правильные" модели - Cap-модели, в частности Cam-Clay.
*** очень желательно эти модели калибровать. - т.е "подстраивать" под верификационные эксперименты для конкретных грунтов и конкретного нагружения.
*** В данном расчете использовалась модель Мора-Кулона - более подробно о характеристиках этой модели см. прилагаемый документ.

2. Случай - когда момент и поперечная сила направлены перпендикулярно боковой грани фундамента - рассматривать как расчетный - нельзя.
Более "опасным" случаем нагружения является приложение момента и поперечной силы - под углом 10-30 градусов.
"Опасный" угол вычисляется в зависимости от: свойств грунта, толщины слоев, величины момента и величины поперечной силы.

3. Грунтовые воды по ТЗ расположены на уровне 2,5 метра - т.е. УГВ находится в области активной деформации, 
поэтому считаю что необходимо провести серию расчетов воздействия "динамических" нагрузок - М,Q , с учетом водонасыщенности грунтов.
*** время воздействия М,Q на фундамент от 5 до 25 секунд.
Данные расчеты позволят выяснить влияние порового давления на несущую способность основания.
Отдельный вопрос - это воздействие гармонической или полигармонической нагрузки на водонасыщенные грунты - вопрос о разжижении грунтов - в данной задаче может быть актуальным, так как ветровая нагрузка - является длительной, полигармонической.
Целесообразно так же рассмотреть влияние изменения уровня грунтовых вод на несущую способность основания.

4. С целью получения более достоверных результатов, целесообразно использовать "отсечение" возможности восприятия растягивающих напряжений - технология : “tension cutoff” модель Rankine.

 

 

 

Ссылка для скачивания файла:
http://www.fayloobmennik.net/4824408

 

 

Пожалуйста, подскажите - как можно на этом форуме размещать вложенные файлы размером более 550 Кб?

Фундамент.pdf

Изменено пользователем v-moscow
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Задача решалась так - как её сформулировали

 

Вы вероятно имеете ввиду, что кратковременные нагрузки надо уменьшать - используя разного рода "шаманские" коэффициенты?

 

ветровые нагрузки для таких сооружений "упрощать" не стоит, ибо ветровые нагрузки - это полигармонические - знакопеременные нагрузки - следствием которые является разжижение грунтов, если в зоне активной деформации есть или бывают грунтовые воды

 

этому вопросу посвящено много работ в промышленно развитых странах в последнее время , существует специальный класс уравнений состояний грунтов, которые созданы специально для описания такого рода явлений

*** к моему сожалению, такого рода задач (разжижения) я пока еще ни одной не решал, пока только читаю книги и пытаюсь хотя бы в первом приближении разобраться - как именно работают эти модели и при каких условиях их можно применять

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Я имею ввиду, что ветровые нагрузки являются не длительными, а кратковременными, пульсационными.

что касается "разжижения", то, вероятно, Вы не понимаете значение этого термина так как понимают его подавляющее большинство участников этого форума

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

"пульсации" - это срыв вихрей при турбулентном течении 

вот примеры таких решений:

 

  • "Расчет вращающих моментов и ветровых нагрузок на отражатель антенны при воздействии ветра переменного направления.   
    http://www.cae-services.ru/data/68M.pdf

 

  • Моделирование обтекания и расчет ветровых нагрузок на отражатель антенны, установленной на крыше высотного здания.
    http://www.cae-services.ru/data/62M.pdf

 

 

 

я сейчас читаю несколько иностранных книг по механике многофазных сред, касающихся механизма "разжижения" грунтов

 

к сожалению начал читать литературу по этой тематике совсем не давно, 2-2,5 года назад, так что вполне возможно что-то не совсем верно понимаю.

 

м.б. Вы сочтете возможным рассказать что-то по этой тематике?

то, чего я весьма вероятно еще не знаю или не совсем правильно понимаю?

 

думаю что остальным участникам этого форума будет так же весьма интересно узнать что-то новое и интересное

 

м.б .Вы сможете порекомендовать какую- интересную литературу по указанной тематике?

*** я на пример ничего разумного из российской литературы не нашел вообще, так что приходится читать только иностранные издания

 

 

со своей стороны могу посоветовать вот такие книги для чтения:

http://booksee.org/g/soil+mechanics

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Учитывая Вашу нелюбовь к отечественной литературе, как я понимаю и к трудам корифеев инженерной геологии, рекомендовать её смысла не вижу.

Из наиболее распространённого из последних: Jefferies, M. and Been, K. (Taylor & Francis, 2006) Soil Liquefaction. Думаю, найдёте.

Терминология не терпит вольных интерпретаций, не стоит подменять понятия (это я как про "разжижение", так и про "пульсации"). Спасибо

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Жаль что Вы не сочли возможным сообщить - кто из российских "корифеев" занимался разжижением грунтов....

*** люблю учиться!

 

к моему сожалению, я не знаю ни одной модели грунтов - в том числе и в области моделирования процесса разжижения грунтов под воздействием "знакопеременных" нагрузок, которая была бы придумана в России, и получила бы признание в мире - как достоверная.....

 

более того, я вообще не слышал - что бы кто-то в России такие исследования вообще проводил 

*** я имею ввиду не экспериментальные работы, а работы по созданию уравнений состояния

 

во времена СССР было несколько военных НИИ где пытались создавать уравнения состояния грунтов для решения задач о распространении ударных волн в грунте и взаимодействия этих волн с подземными и заглубленными сооружениями, но все это было очень давно и практически все эти НИИ давно уже уничтожены (разрушены и разворованы).

В частности, был такой замечательный механик - Рыков Герман Васильевич - который выполнил большое кол-во экспериментальных работ и пытался создать собственную модель грунта для высоко интенсивных и высоко скоростных нагрузок - были даже написаны программы для ЕС, но работы эти были "режимные" и достоянием российских инженеров эти работы не стали.

----------------------------------------

Извиняюсь - забыл что есть группа весьма квалифицированных инженеров в Питере - руководители: Улицкий-Шашкины 

разрабатывают своё уравнение состояния грунта , пишут собственную программу - мой им респект!

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Все ж таки не все так плохо в нашем рашенском болоте.. Ведь есть же квалифицированные инженеры в Питере-руководители: Улицкий-Шашкины.., которые разрабатывают своё состояние грунта, пишут собственную программу... Так в чем же дело? Несите им свои наработки, общайтесь в тынете, бодайтесь, присоединяйтесь! Зачем пиариться у геологов? это так скучно

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Все ж таки не все так плохо в нашем рашенском болоте.. Ведь есть же квалифицированные инженеры в Питере-руководители: Улицкий-Шашкины.., которые разрабатывают своё состояние грунта, пишут собственную программу... Так в чем же дело? Несите им свои наработки, общайтесь в тынете, бодайтесь, присоединяйтесь! Зачем пиариться у геологов? это так скучно

Кстати, как говориться под руку, Heaven Вы упомянули Санкт-Петербург, может сталкивались (вообще кто-нить сталкивался) с таким моментом, цитирую:"эксперт скорее всего лабораторию будет править..", ответ а как её править-то если сделано уж все?, цитата:"править может раскатки и влажности".. 

Чет я в тупике?!

(может в другую тему ,а то чет я не в кассу..)

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Кстати, как говориться под руку, Heaven Вы упомянули Санкт-Петербург, может сталкивались (вообще кто-нить сталкивался) с таким моментом, цитирую:"эксперт скорее всего лабораторию будет править..", ответ а как её править-то если сделано уж все?, цитата:"править может раскатки и влажности".. 

Чет я в тупике?!

(может в другую тему ,а то чет я не в кассу..)

Такое вполне возможно, если те пределы которые вы представите будут совсем не биться с архивом и геологией нашего прекрасного ебнутого города B) 

И видимо Вы говорите про КГА, а не про экспертизу. Правкой данных (и пожалуй вполне обосновано) у нас занимается госпожа Сергазинова Т.Н.

 

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

добрый вечер,

решил модельную - 2-х мерную задачу - более подробно см. прилагаемый файл

 

*** "картинки" даны на момент времени нагружения\решения, когда основание было уже на "пределе" несущей способности.

 

Вывод:

Потеря устойчивости основания наступает примерно при 20% расчетной нагрузки, т.е. при постоянном вертикальном усилии N = 29 тонн и при сл. значениях:

М = 189 тм

Q = 5.12 тонн

 

В заключении необходимо отметить следующее:

1. для моделирования глин и суглинков - необходимо использовать более "правильные" модели - Cap-модели, в частности Cam-Clay.

*** очень желательно эти модели калибровать. - т.е "подстраивать" под верификационные эксперименты для конкретных грунтов и конкретного нагружения.

*** В данном расчете использовалась модель Мора-Кулона - более подробно о характеристиках этой модели см. прилагаемый документ.

 

2. Случай - когда момент и поперечная сила направлены перпендикулярно боковой грани фундамента - рассматривать как расчетный - нельзя.

Более "опасным" случаем нагружения является приложение момента и поперечной силы - под углом 10-30 градусов.

"Опасный" угол вычисляется в зависимости от: свойств грунта, толщины слоев, величины момента и величины поперечной силы.

 

3. Грунтовые воды по ТЗ расположены на уровне 2,5 метра - т.е. УГВ находится в области активной деформации, 

поэтому считаю что необходимо провести серию расчетов воздействия "динамических" нагрузок - М,Q , с учетом водонасыщенности грунтов.

*** время воздействия М,Q на фундамент от 5 до 25 секунд.

Данные расчеты позволят выяснить влияние порового давления на несущую способность основания.

Отдельный вопрос - это воздействие гармонической или полигармонической нагрузки на водонасыщенные грунты - вопрос о разжижении грунтов - в данной задаче может быть актуальным, так как ветровая нагрузка - является длительной, полигармонической.

Целесообразно так же рассмотреть влияние изменения уровня грунтовых вод на несущую способность основания.

 

4. С целью получения более достоверных результатов, целесообразно использовать "отсечение" возможности восприятия растягивающих напряжений - технология : “tension cutoff” модель Rankine.

 

 

 

Ссылка для скачивания файла:

http://www.fayloobmennik.net/4824408

 

 

Пожалуйста, подскажите - как можно на этом форуме размещать вложенные файлы размером более 550 Кб?

Мы иностранных литератур не читывали, но смеем заметить: ваши многоугольнички (конечные, якобы, элементы) - прошлый век. Человечество в наши годы не только научилось оперировать бесконечно малыми расчетными элементами, но и создало надлежащую технику (ЭВМ, говорят, называется), позволяющую, наконец, решать задачи с такими элементами быстро и с заданной точностью.

Пока в инженеры насильно не загонят нормальных математиков - инженеры так и будут, подобно вам, сидеть и решать школьные задачки с умным видом. Причем как у нас - так и за бугром. Вот де копать нада, а не 2,5 года читать книжки устаревшие еще до их переиздания, с точки зрения применяющихся в них матметодов.

Эх, мечты...

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Мы иностранных литератур не читывали, но смеем заметить: ваши многоугольнички (конечные, якобы, элементы) - прошлый век. Человечество в наши годы не только научилось оперировать бесконечно малыми расчетными элементами, но и создало надлежащую технику (ЭВМ, говорят, называется), позволяющую, наконец, решать задачи с такими элементами быстро и с заданной точностью.

Пока в инженеры насильно не загонят нормальных математиков - инженеры так и будут, подобно вам, сидеть и решать школьные задачки с умным видом. Причем как у нас - так и за бугром. Вот де копать нада, а не 2,5 года читать книжки устаревшие еще до их переиздания, с точки зрения применяющихся в них матметодов.

Эх, мечты...

Сильно сказано, даже добавить нечего... :wacko:

Не надо писать замечания, не разбираясь в вопросе

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

продолжайте

ОК ))

Что такое "бесконечно малые" расчетные элементы? В матанализе есть понятие "бесконечно малая величина", а в расчетах на ЭВМ элементы всегда имеют конечный, определенный размер, который, конечно, мал по сравнению с характерными размерами задачи, мал в том смысле, что параметры среды можно считать постоянными в его пределах. Эти конечные "многоугольнички" можно строить по разному - способ их построения влияет на скорость численного решения задачи, и даже на возможность ее решения. Тут есть простор для математиков и инженеров исследовать и создавать новые, оптимальные схемы разбивки пространства (и времени) для разных задач.

Далее записывается система уравнений, описывающая поведение параметров модели в координатах, соответствующих вершинам многоугольников. Решать такую систему можно тоже по-разному - тут уже вопрос к прикладной математике, как можно её решить самым экономичным способом.

Какие методы на Ваш взгляд устарели? 

Проблема численного моделирования не в устаревших методах, а в адекватных исходных уравнениях и адекватной интерпретации получаемых результатов.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

ОК ))

Что такое "бесконечно малые" расчетные элементы? В матанализе есть понятие "бесконечно малая величина", а в расчетах на ЭВМ элементы всегда имеют конечный, определенный размер, который, конечно, мал по сравнению с характерными размерами задачи, мал в том смысле, что параметры среды можно считать постоянными в его пределах. Эти конечные "многоугольнички" можно строить по разному - способ их построения влияет на скорость численного решения задачи, и даже на возможность ее решения. Тут есть простор для математиков и инженеров исследовать и создавать новые, оптимальные схемы разбивки пространства (и времени) для разных задач.

Далее записывается система уравнений, описывающая поведение параметров модели в координатах, соответствующих вершинам многоугольников. Решать такую систему можно тоже по-разному - тут уже вопрос к прикладной математике, как можно её решить самым экономичным способом.

Какие методы на Ваш взгляд устарели? 

Проблема численного моделирования не в устаревших методах, а в адекватных исходных уравнениях и адекватной интерпретации получаемых результатов.

 

Это элементы, измерения (размеры) которых представляют собой бесконечно малые величины ). Все просто )).

Давным давно один мой товарищ защищал кандидатскую (гидрогеолог, правда) по одному очень интересному объекту, где нужен был прогноз нереальной точности. Собрались наши гидрогеологи, их величества Западные Коллеги и несколько человек с нашего мехмата и еще из мфти. Пока наши судили да рядили с их величествами Западными Коллегами какие "многоугольнички" взять да и как их расположить (то что вы считаете основой проблемы), товарищи от точных наук вникли в тему, и предложили чрезвычайно забавное решение. Они предложили всем не париться и делить среду не на "многоугольнички", а на шарики. Только это должны быть бесконечно маленькие шарики, чтобы "пористость" не влияла на решение. И родилось некоторое уравнение (через пол года труда товарищей от точных наук и нашего КОМПА с вмк, правда), и обрели они нужные решения из этого уравнения - и проблема была крайне круто решена. 

вот то была тема. а вы говорите - как так бесконечно малые...

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Спасибо за содержательную дискуссию! :)   Может, я отстал от жизни, но вот как я это понимаю.

 

Вы говорите о том, что  "родилось некоторое уравнение", и родили его с помощью разбиения области на бесконечно малые элементы в форме шариков. Это понятно. Затем, как я понимаю, это уравнение решили численно. Тут как не крути, ЭВМ с бесконечно малыми величинами работать еще не научился. Для этого ему надо иметь или бесконечно большой запас времени или бесконечно большую скорость.

 

И еще мысли по поводу... Говорить о супер точности прогнозов в области геологии (и гидрогеологии), когда ошибки в исходных данных могут достигать десятков процентов - это очень самонадеянно ))

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

 Говорить о супер точности прогнозов в области геологии (и гидрогеологии), когда ошибки в исходных данных могут достигать десятков процентов

 

Спасибо за содержательную дискуссию! :)   Может, я отстал от жизни, но вот как я это понимаю.

 

Вы говорите о том, что  "родилось некоторое уравнение", и родили его с помощью разбиения области на бесконечно малые элементы в форме шариков. Это понятно. Затем, как я понимаю, это уравнение решили численно. Тут как не крути, ЭВМ с бесконечно малыми величинами работать еще не научился. Для этого ему надо иметь или бесконечно большой запас времени или бесконечно большую скорость.

 

И еще мысли по поводу... Говорить о супер точности прогнозов в области геологии (и гидрогеологии), когда ошибки в исходных данных могут достигать десятков процентов - это очень самонадеянно ))

Тема как раз в том, что в определенный момент технические характеристики ЭВМ (производительность => скорость) стали такими, что позволили за доступное время искать необходимое множество решений. Размер множества решений - регламентируется заданной точностью. И вот с тех пор -  точность подобного способа расчетов превышает точность конечно элементной модели. И вот с тех пор - конечно элементные теории  расчетов устарели.

Про наличие ошибки исходных данных - а кто мешает эту ошибку учесть и обработать?

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Извиняюсь за вторжение в дискуссию, но..  Коэффициент пористости тела, состоящего из равновеликих шариков, как доказал К.С. Слихтер в 1899 году, не зависит от размера шариков, а зависит от их взаимного расположения и характера укладки. При этом, при наиболее плотном расположении равновеликих шариков теоретический объем пор составляет 25,8%, что является константой. В этом случае, необходимость в бесконечно маленьких шариках для исключения влияния «пористости» выглядит весьма спорной. Вряд ли товарищи от точных наук этого не знали…  Или там шарики разного калибра? Что уводит решение задачи практически в бесконечность. Хотя я не с мехмата и возможно в чем то ошибаюсь 

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Когда мы заканчивали универ, на факультете намечалась плачевная тенденция увеличения внимания ко всевозможной химии и планомерное уменьшение интереса кафедр к математическим и физическим дисциплинам. Если математика еще хоть как-то давалась студентам младших курсов (хотя тоже полный отстой), то физика носила лишь номинальный характер. И то и то полностью выветривалось из голов студнетов курсов старших. Между тем все твердили, что в настоящий момент геологическое знание начинает процесс перехода от эмпирических основ к детерминальным. Как мы собираемся это делать, если наша физ мат подготовка находится на уровне 9 класса? С помощью философии, которой с годами обучения становилось все больше и больше? Смешно и грустно.

Геология инженерная - это большей частью сопромат. Сопромат - это физика. А самая мощная физика - эта та физика, куда понабежало математиков. Здесь будущее, а не в бесконечном редактирвоании ГОСТов, преклонении перед Западными Коллегами (их величествами) с их устаревши геотехническим взглядом или прочих порочных современных течениях в нашей отрасли.

Методики исследований (вы говорите про ошибку исходных данных) - вообще каменный век нынче. За них также должны взяться нормальные технари, иначе мы так и будем бурить буровыми из 30-х годов и прочими занимательными вещами орудовать при получении исходных данных. "Самые важные результаты рождаются на стыках наук" (с).

Прошу прощения за пафосный опус, просто охота поделиться мнением в свете неправильной расстановки приоритетов топикстатером.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

сколько это от бесконечно малого объема? ))

Четверть от любого объема. Если мой пост вызвал улыбку, объясните что в нем не так, если не трудно?

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Когда мы заканчивали универ, на факультете намечалась плачевная тенденция увеличения внимания ко всевозможной химии и планомерное уменьшение интереса кафедр к математическим и физическим дисциплинам. Если математика еще хоть как-то давалась студентам младших курсов (хотя тоже полный отстой), то физика носила лишь номинальный характер. И то и то полностью выветривалось из голов студнетов курсов старших. Между тем все твердили, что в настоящий момент геологическое знание начинает процесс перехода от эмпирических основ к детерминальным. Как мы собираемся это делать, если наша физ мат подготовка находится на уровне 9 класса? С помощью философии, которой с годами обучения становилось все больше и больше? Смешно и грустно.

Геология инженерная - это большей частью сопромат. Сопромат - это физика. А самая мощная физика - эта та физика, куда понабежало математиков. Здесь будущее, а не в бесконечном редактирвоании ГОСТов, преклонении перед Западными Коллегами (их величествами) с их устаревши геотехническим взглядом или прочих порочных современных течениях в нашей отрасли.

Методики исследований (вы говорите про ошибку исходных данных) - вообще каменный век нынче. За них также должны взяться нормальные технари, иначе мы так и будем бурить буровыми из 30-х годов и прочими занимательными вещами орудовать при получении исходных данных. "Самые важные результаты рождаются на стыках наук" (с).

Прошу прощения за пафосный опус, просто охота поделиться мнением в свете неправильной расстановки приоритетов топикстатером.

v-moscow, перелогиньтесь ))

А если серьезно, то мы так долго можем объясняться весьма общими фразами.

Одно могу сказать точно - позиция противопоставления накопленного знания и какого-то единственно верного нового подхода - это ненаучная и тупиковая позиция.

А инженерная геология - это не сопромат, механика грунтов - может быть.
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Если взывают к философии в инженерной геологии, это указывает о больших проблемах в ней (имхо)

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Четверть от любого объема. Если мой пост вызвал улыбку, объясните что в нем не так, если не трудно?

От бесконечно малого объема. Что дает ей право также являться бесконечно малым объемом того же порядка.

Про улыбку - геолог услышал слово пористость, и не смог не вступить в полемику о том, что пористостью нельзя пренебрегать. Именно это мне показалось забавным (да и сейчас кажется). 

Если вы обратили внимание, я написал "пористость" в кавычках. Теперь мы знаем что наш шар стал бесконечно малым шаром, а при этом пористость стала "бесконечно малой пористостью". Иными словами - шар стал точкой, а пористость стала частью окрестности точки. Это дает нам возможность применять математический аппарат для решения задачи в том объеме, в котором мы не могли бы его приложить к шару с конечными размерами и к нормальной пористости. Так и следует понимать мое выражение "избавиться от "пористости"", которое стало предметом нашей мини дискуссии.

Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Одно могу сказать точно - позиция противопоставления накопленного знания и какого-то единственно верного нового подхода - это ненаучная и тупиковая позиция.

Не надо приписывать мен то, чего я не говорил. Знания остаются. А методы непрерывно совершенствуются. Надо разделять эти два понятия: знания и методы.

А инженерная геология - это не сопромат, механика грунтов - может быть.

Я написал "большей частью сопромат". Вы ведь не станете отрицать, что главное, зачем проектировщику нужен наш отчет - как раз и есть механика грунтов. Процессы и прочее - занимают подчиненное значение и часто в своем составе имеют дополнительное отношение к механике грунтов (те же расчеты склоновых процессов и прочее прочее).
Ссылка на комментарий
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

Загрузка...


×
×
  • Создать...