Исследование установившихся колебаний грунтовых сооружений

  • № 3(13) 2018

Страницы: 

30

 – 

36

Язык: русский

Открыть файл статьи
Открыть страницу статьи в Интернет

Аннотация

В статье приводятся методика, алгоритм решения задач об установившихся вынужденных колебаниях грунтовых плотин с учетом линейно вязкоупругих свойств грунта, для их описания использована наследственная теория вязкоупругости Больцмана-Вольтерра. Рассматриваемая задача решена методом разложения по собственной форме колебаний упругой задачи. Проведены исследования напряженно-деформированного состояния Нурекской грунтовой плотины, с учетом линейно вязкоупругих свойств грунта и неоднородной особенности конструкции в резонансных режимах колебаний при периодических кинематических воздействиях. Установлено, что наличие в сооружении плотного спектра собственных частот в резонансных режимах колебаний приводит к возникновению наибольшей резонансной амплитуды колебаний сооружения, а учет вязкоупругих свойства грунта приводит к умеренному затуханию колебаний, которое слабо зависит от частоты.

Мақолада грунтнинг чизиқли қовушқоқ-эластиклик хусусиятини ҳисобга олган ҳолда грунтли тўғонларнинг мажбурий турғун тебранишларини текшириш учун масаласини ечиш методикаси ва алгоритми ишлаб чиқилган. Грунтнинг қовушқоқ-эластиклик хусусиятини ҳисобга олишда Больцман-Вольтерр назариясидан фойдаланилган. Кўрилаётган масаланинг ечими эластик иншоотнинг хусусий тебраниш формалари бўйича ёйиш усули ёрдамида ишлаб чиқилган. Нурек грунт тўғонининг кучланиш-деформацияланиш ҳолати грунтнинг қовушқоқ-эластиклик хусусияти ва иншоот конструкциясининг бир жинссизлигини эътиборга олган ҳолда текширилган, даврий кинематик таъсирлар натижасида иншоотнинг резонанс ҳолати ҳам кўриб чиқилган. Иншоотнинг хусусий частоталари бир-бирига яқин жойлашган бўлса, резонанс режимида тебраниш амплитуда бошқа резонанс амплитудаларида бир неча баробар катта бўлади. Грунтнинг қовушқоқ-эластиклик хусусиятини инобатга олиш тебранишни аста-секинлик билан сўнишга олиб келади.

A method, an algorithm for solving problems on steady forced vibrations of soil dams is given in the paper, taking into account linear viscoelastic properties of soil. To describe viscoelastic properties, the Boltzmann-Volterra hereditary theory of viscoelasticity is used. Solution of the problem under consideration is sought by the method of solution expansion in terms of eigenmode of vibrations of elastic problem. Investigations of stress-strain state of the Nurek earth dam have been conducted with account of linear viscoelastic properties of soil and heterogeneous structural features in resonance modes of vibrations under periodic kinematic influences. It is established, that the presence of a dense spectrum of natural frequencies in resonance modes of structure oscillation leads to the appearance of the largest resonance amplitude of structure oscillations, and an account of viscoelastic properties of soil leads to a moderate attenuation of oscillations, which slightly depends on the frequency.

Список использованных источников

  1. Bao-LinXiong, Xi-LiangWangandChun-JiaoLu. Dynamic Reaction Analysis of Tailing Dams Under Earthquake // Advances in Environmental Geotechnics. 2010. No.6. – Pp. 697-701.
  2. Bilge Siyahi and HaydarArslan. Nonlinear dynamic finite element simulation of Alibey earth dam // Environmental Geology. 2008. Vol.54. No.1. – Pp. 77-85.
  3. Bauer E., Fu Z.Z., Liu S. Constitutive modeling of materials for Rockfill dams // 6th International conference on dam engineering. Lisbon, Portugal. February 15-17, 2011. – Pp.1-14.
  4. Bo-ning Ma, Xin-yuXie, Kai-fu Liu . Rheological catastrophic model for soft clays // Journal of Central South University. 2012. Vol.19. Issue 8. – Pp. 2316-2322.
  5. Bauer E., Fu Z.Z., Liu S. Influence of pressure and density on the rheological properties of rockfills // Frontiers of Structural and Civil Engineering. 2012. Vol.6. Issue 1. – Pp. 25-34.
  6. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов. М.: Высшая школа, 1978. – 447с.
  7. Месчян С. Р. Экспериментальные основы реологии глинистых грунтов. Ер.:Гитутюн, 2008. – 807с.
  8. Mirsaidov, M.M., Sultanov, T.Z. Use of linear heredity theory of viscoelasticity for dynamic analysis of earthen structures. Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2013. Vol.49, Issue 6. – pp.250-256.
  9. Ter-Martirosyan Z.G., Ter-Martirosyan A.Z. Rheological properties of soils under shear. Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2012. No.6. – Pp. 9-13.
  10. Mirsaidov M.M., Sultanov T.Z., Khodzaev D.A. Stability evaluation of slopes of earth dams with account of soil rheological properties. Magazine of Civil Engineering. 2012. Vol.35. No.9. – Pp.49-58.
  11. Mirsaidov M., Troyanovskii I.E. Forced axisymmetric oscillations of a viscoelastic cylindrical shell. Polymer Mechanics. 1975. Vol. 11. No. 6. – Pp. 953-955.
  12. Koltunov M.A., Mirsaidov M., Troyanovskii I.E. Transient vibrations of axissymmetric viscoelastic shells. Polymer Mechanics. 1978. Vol. 14. No. 2. – Pp. 233-238.
  13. Абдикаримов Р.А., Ходжаев Д.А. Компьютерное моделирование задач динамики вязкоупругих тонкостенных элементов конструкций переменной толщины// Инженерно – строительный журнал, 2014. №5 (49). – С.83-94.
  14. Abdikarimov R.A., Khudayarov B.A. Dynamic stability of viscoelastic flexible plates of variable stiffness under axial compression // International Applied Mechanics. – New York, 2014. – Vol. 50. – No.4. – Pp. 389-398.
  15. Mirsaidov M.M., Sultanov T.Z., Khodzhaev D.A. Assessment of the Stress-Strain State of Earth Dams. Civil-Comp Press, Stirlingshire, UK, Paper 108, 2012. doi:10.4203/Рp..100-118. URL: http://www.ctresources. info/ccp/paper. html?id=7248.
  16. Mirsaidov M.M., Sultanov T.Z., Abdikarimov R.A. Strength parameters of earth dams under various dynamic effects. Magazine of Cive Engineering, 2018. No. 1. Pp.101-111. doi: 10.18720/MCE.77.9.
  17. Мирсаидов М.М., Султанов Т.З. Оценка динамического состояния грунтовых плотин с учетом нелинейных и вязкоупругих свойств материала.\\ Irrigatsiya va Melioratsiya. Т.: – 2015. – №1. – С.72-77.
  18. Sultanov K.S., Bakhodirov A.A. Laws of shear interaction at contact surfaces between soild bodies and soil. Soil Mechanicsand Foundation Engineering. 2016, Vol. 53, Pp.71-77.
  19. Кобелева Н.Н. Методические особенности построения прогнозных математических моделей для изучения деформаций высоких плотин.// Вестник СГУГиТ.- 2017. Т. 22, № 2. – С.55-63.
  20. Бадалов Ф.Б. Методы решения интегральных и интегро-дифференциальных уравнений наследственной теории вязкоупругости. – Ташкент: Мехнат, 1987. – 269 с.
  21. Челомей В.Н. Динамическая устойчивость элементов авиационных конструкций. – Москва: Аэрофлот, 1939. 138 c.
  22. Ishmatov A.N., Mirsaidov M. Nonlinear vibrations of an axisymmetric body acted upon by pulse loads. // Soviet Applied Mechanics (Prikladnaya Mekhanika), Vol. 27, No. 4, 1991 Pp. 68-74.
  23. Султанов Т.З., Ходжаев Д.А., Мирсаидов М.М. Оценка динамического поведения неоднородных систем с учетом нелинейно-вязкоупругих свойств грунта// Инженерно-строительный журнал, 2014. №1 (45). – С.80-89
  24. Mirsaidov M., Mekhmonov Ya. Nonaxisymmetric vibrations of axisymmetric structures with associated masses and hollows (protrusions). Journal Strength of Materials (Jurnal Problemiprochnosti). 1987. No. 3. – Pp.111-116.
  25. Ильюшин А.А., Победря Б.Е. Основы математической теории термоязкоупругости. М.: Наука, 1970. – 280с.
  26. Мирсаидов М.М., Трояновский И.Е., Балакиров А. Об одном способе решения задачи Коши для системы интегро-дифференциальных уравнений. Изв. АН УзССР, сер.техн.наук, Ташкент, 1985г. №6, – С.32-36.
  27. Ржаницын А.Р. Теория ползучести. М.: Стройиздат, 1968. – 416 с.
  28. Mirsaidov M.M., Sultanov T.Z. Theory and Metods of Strength Assessment of Earts Dams. Lambert Academik Publishing. Saarbrucken/ Deutschland \ Germany\ , 2015. – 341 p.
 

Список всех публикаций, цитирующих данную статью