Оценка значений прочностных характеристик грунта при нелинейной зависимости его сопротивления сдвигу от нормального давления
При исследованиях транспортно-сдвигового селевого потока, размывов русел рек, устойчивости оползневых склонов, при проектировании зданий и сооружений, в том числе гидротехнических, важное значение имеет оценка параметров прочностных свойств грунтов – угла внутреннего трения φ и удельного сцепления...
Saved in:
| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Scientific and Industrial Research Association Gidrotehproekt
2024-11-01
|
| Series: | Гидросфера: Опасные процессы и явления |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.hydro-sphere.ru/index.php/hydrosphere/article/view/230 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1823859140624121856 |
|---|---|
| author | Алексей Юрьевич Виноградов Виктор Афанасьевич Обязов |
| author_facet | Алексей Юрьевич Виноградов Виктор Афанасьевич Обязов |
| author_sort | Алексей Юрьевич Виноградов |
| collection | DOAJ |
| description |
При исследованиях транспортно-сдвигового селевого потока, размывов русел рек, устойчивости оползневых склонов, при проектировании зданий и сооружений, в том числе гидротехнических, важное значение имеет оценка параметров прочностных свойств грунтов – угла внутреннего трения φ и удельного сцепления с. Для определения этих параметров согласно требованиям всех основных регламентирующих документов необходимо использовать линейное уравнение Кулона , характеризующее зависимость между нормальным давлением на грунт и его сопротивлением сдвигу . Однако, как показывают многочисленные экспериментальные исследования, данная зависимость нелинейна, особенно в области малых давлений (< 0,1 Мпа), и может быть аппроксимирована степенной функцией вида . В случае использования линейной зависимости между сопротивлением сдвига и нормальным давлением, угол внутреннего трения φ и удельное сцепление с определяются просто и при любой нагрузке являются константами. В случае использования степенной зависимости возникают затруднения с их оценкой. В целях соответствия аппроксимации результатов исследования грунтов на сдвиг нелинейной функцией существующей нормативной базе, предполагаем, что состояние грунта при заданном нормальном давлении в достаточной степени описывается уравнением касательной в точках с определенным нормальным давлением . Производная функции в точке равна тангенсу угла наклона касательной, проведённой к графику функции в этой точке. Следовательно, тангенс угла внутреннего трения в точке будет равен первой производной степенной функции в этой точке. Оценку значения свободного члена уравнения , получаемого расчетным путем, а не прямым измерением, предлагается выполнять методом интерполяции между двумя соседними парами измерений . Сравнительный анализ результатов показал, что в области стандартных значений нормальной нагрузки (0,1 0,3 МПа) степенная функция соответствует измеренным значениям не хуже, чем линейная, а в области меньших по величине значений нагрузки – аппроксимирует их значительно лучше.
|
| format | Article |
| id | doaj-art-e067cb1fe9ca4e7e861d3423883c654f |
| institution | Kabale University |
| issn | 2686-7877 2686-8385 |
| language | Russian |
| publishDate | 2024-11-01 |
| publisher | Scientific and Industrial Research Association Gidrotehproekt |
| record_format | Article |
| series | Гидросфера: Опасные процессы и явления |
| spelling | doaj-art-e067cb1fe9ca4e7e861d3423883c654f2025-02-11T08:51:33ZrusScientific and Industrial Research Association GidrotehproektГидросфера: Опасные процессы и явления2686-78772686-83852024-11-016110.34753/HS.2024.6.1.83Оценка значений прочностных характеристик грунта при нелинейной зависимости его сопротивления сдвигу от нормального давления Алексей Юрьевич Виноградов0Виктор Афанасьевич Обязов1ООО НПО «Гидротехпроект»; ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова»ООО НПО «Гидротехпроект»; ФГБОУ ВО «Российский государственный гидрометеорологический университет» При исследованиях транспортно-сдвигового селевого потока, размывов русел рек, устойчивости оползневых склонов, при проектировании зданий и сооружений, в том числе гидротехнических, важное значение имеет оценка параметров прочностных свойств грунтов – угла внутреннего трения φ и удельного сцепления с. Для определения этих параметров согласно требованиям всех основных регламентирующих документов необходимо использовать линейное уравнение Кулона , характеризующее зависимость между нормальным давлением на грунт и его сопротивлением сдвигу . Однако, как показывают многочисленные экспериментальные исследования, данная зависимость нелинейна, особенно в области малых давлений (< 0,1 Мпа), и может быть аппроксимирована степенной функцией вида . В случае использования линейной зависимости между сопротивлением сдвига и нормальным давлением, угол внутреннего трения φ и удельное сцепление с определяются просто и при любой нагрузке являются константами. В случае использования степенной зависимости возникают затруднения с их оценкой. В целях соответствия аппроксимации результатов исследования грунтов на сдвиг нелинейной функцией существующей нормативной базе, предполагаем, что состояние грунта при заданном нормальном давлении в достаточной степени описывается уравнением касательной в точках с определенным нормальным давлением . Производная функции в точке равна тангенсу угла наклона касательной, проведённой к графику функции в этой точке. Следовательно, тангенс угла внутреннего трения в точке будет равен первой производной степенной функции в этой точке. Оценку значения свободного члена уравнения , получаемого расчетным путем, а не прямым измерением, предлагается выполнять методом интерполяции между двумя соседними парами измерений . Сравнительный анализ результатов показал, что в области стандартных значений нормальной нагрузки (0,1 0,3 МПа) степенная функция соответствует измеренным значениям не хуже, чем линейная, а в области меньших по величине значений нагрузки – аппроксимирует их значительно лучше. https://www.hydro-sphere.ru/index.php/hydrosphere/article/view/230грунтыпрочностные свойствауравнение Кулонаугол внутреннего тренияудельное сцеплениенормальная нагрузка |
| spellingShingle | Алексей Юрьевич Виноградов Виктор Афанасьевич Обязов Оценка значений прочностных характеристик грунта при нелинейной зависимости его сопротивления сдвигу от нормального давления Гидросфера: Опасные процессы и явления грунты прочностные свойства уравнение Кулона угол внутреннего трения удельное сцепление нормальная нагрузка |
| title | Оценка значений прочностных характеристик грунта при нелинейной зависимости его сопротивления сдвигу от нормального давления |
| title_full | Оценка значений прочностных характеристик грунта при нелинейной зависимости его сопротивления сдвигу от нормального давления |
| title_fullStr | Оценка значений прочностных характеристик грунта при нелинейной зависимости его сопротивления сдвигу от нормального давления |
| title_full_unstemmed | Оценка значений прочностных характеристик грунта при нелинейной зависимости его сопротивления сдвигу от нормального давления |
| title_short | Оценка значений прочностных характеристик грунта при нелинейной зависимости его сопротивления сдвигу от нормального давления |
| title_sort | оценка значений прочностных характеристик грунта при нелинейной зависимости его сопротивления сдвигу от нормального давления |
| topic | грунты прочностные свойства уравнение Кулона угол внутреннего трения удельное сцепление нормальная нагрузка |
| url | https://www.hydro-sphere.ru/index.php/hydrosphere/article/view/230 |
| work_keys_str_mv | AT aleksejûrʹevičvinogradov ocenkaznačenijpročnostnyhharakteristikgruntaprinelinejnojzavisimostiegosoprotivleniâsdviguotnormalʹnogodavleniâ AT viktorafanasʹevičobâzov ocenkaznačenijpročnostnyhharakteristikgruntaprinelinejnojzavisimostiegosoprotivleniâsdviguotnormalʹnogodavleniâ |