Способ моделирования напряженно-деформированного состояния грунтового массива

 

Изобретение относится к области строительства, в частности к экспериментальному исследованию напряженно-деформированного состоя 1ШЯ грунтового массива методом моделироваш-1я. Изобретение позволяет моделировать различные технологические процессы, а также сейсмические воздействия в массиве грунта. Это достигается тем, что предварительно . напряженное состояние формируют воздействием на модельный материал равномерным или, в случае моделирования сейсмических воздействий, пере- MBHiibiM по интенсивности магнитным полем в заданном режиме. Моделирование осуществляют с соблюдением критериев динамического подобия,причем модельный материал готовят путём смешения грунта с дисперсным магнитно-мягким материалом, идентичным по гранулометрическому составу с грунтом. 2 з.п. ф-лы. с (§ С/) С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (lgl SU аи уд g С 01 Я 33/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTÎPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3813693/29 — 33 (22) 11. 11.84 (46) 15. 12.86. Бкл. У 46 (71) Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений им. Н.M. Герсеванова (72) А.И. Мороз, Л.Н. Репников, Н.С. Четыркин и А.В. Голубев (53) 624.131.372 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1087806, кл. G 01 M 19/00, 1983.

Покровский Г.И, и др, Теория и практика центробежного моделирования в горном деле, M. Недра, 1979, с. 18-19. (54) СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ГРУНТОВОГО МАССИВА (57) Изобретение относится к области строительства, в частности к экспериментальному исследованию напряженно-деформированного состояния грунтового массива методом моделирования. Изобретение позволяет моделировать различные технологические процессы, а также сейсмические воздействия в массиве грунта. Это достигается тем, что предварительно напряженное состояние формируют воздействием на модельный материал равномерным или, в случае моделирования сейсмических воздействий, переменным по интенсивности магнитным полем в заданном режиме. Моделирование осуществляют с соблюдением критериев динамического подобия,причем модельный материал готовят путем смешения грунта с дисперсным магнитно-мягким материалом, идентичным по гранулометрическому составу с грунтом. 2 з.п, ф-лы.

1276985

Изобретение относится к строительству, B частности к экспериментальному исследованию напряженнодеформированного состояния грунтового массива.

Цель изобретения — расширение диапазона исследований путем моделирования технологических процессов, а также вертикальной составляющей сейсмического воздействия в массиве грунта, Способ моделирования напряженнодеформированного состояния осуществляют следующим образом.

Выбирается масштаб моделирования исходя из технических характеристик модельной установки и моделируемого грунтового массива.

Готовят модельный материал путем смешивания грунта и дисперсного магнитно-мягкого материала, например ферромагнитного порошка с малой коэрцитивной силой, идентичного по гранулометрическому составу с грунтом. Полученную смесь засыпают в модельный лоток, выполненный из немагнитных материалов. При необходимости обеспечивают требуемую плотность модельного материала при помощи известных методов. Лоток размещают на установке, оснащенной электромагнитом с сердечником, блоком питания и измерительными приборами для регистрации параметров магнитного поля и перемещений модельной среды. Установку включают,и под воздействием магнитного поля в модельном материале формируется предварительно напряженное состояние с соблюдением критериев динамического подобия.При, этом в предварительном эксперименте определяют зависимость увеличения веса модельного материала в магнитном поле, т.е. отношения 2t „ /(и,от его напряженности при выполнении равенства углов внутреннего трения и сцепления модельного материала и модулируемого грунта (где м )g „- отношение удельного веса модельного материала к удельному весу грунта натуры).

Магнитное поле, воздействующее на модельный материал, является равномерным по интенсивности, или в случае моделирования вертикальной составляющей сейсмического воздейст. вия в массиве грунта переменным по интенсивности в заданном режиме.

После формирования предварительно напряженного состояния проводят испытания, включающие моделирование технологических процессов, например кнопку котлована, проходку выработки, моделирование несущей способности сваи, анкера или кагеля на вырывающую нагрузку и т.п.

Примером конкретного выполнения

1О способа является моделирование несущей способности нагеля на вырывающую нагрузку.

Модельный материал готовят из смеси rpyнта с дисперсным порошком из

15 электротехнической стали с малой коэрцитивной силой. Модсль нагеля выполнялась из дерева.

При принятом масштабе моделирования 1:8, который определялся от20 ношением „ „,напряженность магнитного поля, при которой обеспечивалось формирование натурного предварительно напряжейного состояния,составляла 64 Э.

Модельный материал укладывали в лоток, размещавшийся на установке, и подвергали воздействию магнитного поля указанной напряженности. Далее в модельный материал внедряли мо30 дель нагеля, к которому прикладывали увеличивающуюся нагрузку до его вырывания.

Пересчет предельной несущей способности нагеля (Рм ), полученной при моделировании, на натурные условия (P>) осуществляли по известной формуле

40 где n = м! и, При глубине заделки нагеля в натуре, равной 1,3 м., эта нагрузка составляет 0,95 кН.

Применение данного способа расширяет диапазон решаемых задач с более достоверным определением напряженнодеформированного состояния среды, что обеспечит прогнозирование особенностей условий работы проектируемых инженерных сооружений.

Формула изобретения

1. Способ моделирования напряженно-деформированного состояния грунтового массива, включающий засыпку модельного материала в лоток уста1276985

Составитель Г. Мартынова

Редактор В. Ковтун Техред М. Ходанич Корректор С. Шекмар

Заказ 6660/36

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,4 новки, формирование предварительно напряженного состояния с соблюдением критериев динамического подобия и проведение испытаний, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона исследований путем моделирования технологических процессов в массиве грунта, предварительно напряженное состояние формируют воздействием на модельный материал магнитным полем, а модельный материал готовят путем смешения грунта с дисперсным магнитно-мягким материалом.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что предварительно напряженное состояние формируют воз действием на модельный материал равномерным магнитным полем заданной интенсивности.

3. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью моделирования вертикальной составляю10 щей сейсмических воздействий на массив грунта, предварительно напряженное состояние формируют воздействием на модельный материал магнитным полем, переменным по интенсив 5 ности в заданном режиме.