WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Проект газоконденсатного родовища Штормове (шельф Чорного моря) - Курсова робота

Проект газоконденсатного родовища Штормове (шельф Чорного моря) - Курсова робота

Якщо колона знаходиться на відстані х0, то формули повинні бути перетворені для того щоб отримати навантаження в той же момент часу. Так як обумовлений хвилюванням рух води залежить тільки від параметру wt-kx, то необхідні перетворення полягають у зміні wt на wt- kx0, де k - хвильове число.
Горизонтальні хвильові навантаження на решту елементів споруди визначається числовим інтегруванням першого виразу у (4.2.5) з врахуванням зміни характеристики руху води за довжиною елемента. Ця сама залежність використовується для похилих опорних колон. Максимальні горизонтальні навантаження на споруду знаходятьсумуванням внесків у навантаження від усіх окремих елементів і дослідження загального навантаження в залежності від wt.
Для підрахунку хвильового навантаження за теорією Ері на вертикальні колони використовуються формули (4.2.22) і (4.2.23)
(4.2.22)
(4.2.23)
Ці формули виведені для випадку, коли колона знаходиться в перерізі х=0. Якщо колона знаходиться на відстані х0, то необхідно змінити wt на wt-kx0.
4.3 Зведення хвильових навантажень до вузлових.
Розрахунки опорних основ морських споруд, які мають вигляд просторових ферм, вимагають розподілення хвильових навантажень до еквівалентних вузлових сил і моментів. Для визначення цих зусиль звичайно встановлюють той момент хвильового циклу, при якому хвильові навантаження досягають максимуму. Внесок кожного окремого елемента у вузлове навантаження знаходиться з використанням спрощеного уявлення про розподілення хвильових навантажень по всій довжині елемента або окремих його ділянок. Вузлове навантаження обчислюють як суму вузлових зусиль, які передаються вузлу від усіх елементів, які в ньому з'єднані.
Рис.4.3.1 - Розподілення навантажень за довжиною елемента.
На рисунку 4.3.1 розглянутий більш загальний випадок розподілення навантажень за довжиною елемента. Наявність ненавантаженої ділянки елемента дозволяє застосувати отримані залежності до розгляду верхніх елементів споруди, які піддаються хвильовій дії тільки на деякій частині їх довжини. Вузлові навантаження (рис б) можуть бути визначені наступним чином:
(4.3.1)
(4.3.2)
(4.3.3)
(4.4.4)
(4.4.5)
Розглянутий білінійний закон розподілення навантаження дає кращі можливості для більш точного його описування, ніж лінійний закон зміни навантаження в границях всієї довжини елемента.
4.4 Розрахунок сил підтримки
Опір жорсткої циліндричної палі при дії осьового навантаження значному вертикальному переміщенню є результатом сумісної дії дотичних зусиль, розподілених по боковій поверхні палі, і нормальних зусиль на її нижньому кінці. Це положення поширюється і на трубні палі з відкритим нижнім кінцем, в яких при забиванні утворюється щільний грунтовий сердечник, що володіє значно більшим опором на переміщення при статичному навантаженні, ніж грунт в основі палі. Таким чином, для трубних паль з відкритим нижнім кінцем, що застосовуються в основному для будівництва на морському шельфі, утримуюча здатність Ф представлена формулою:
(4.4.5)
де, Ф - опір грунту на боковій поверхні палі; Ф - опір грунту під нижнім кінцем палі.
Опір грунту по боковій поверхні палі визначається за формулою:
(4.4.6)
Де D0 - зовнішній діаметр палі; L - глибина занурення палі в грунт.
Позначимо q віднесене до одиниці площі опору грунту під нижнім кінцем палі, тоді:
(4.4.7)
де q може залежати від глибини L занурення палі.
Кінцево, якщо позначити через F граничне осьове навантаження, прикладене на ррівні поверхні грунту, а п - погонну вагу палі з грунтовим сердечником з врахуванням виштовхуючої дії грунтової води, то
(4.4.8)
На основі формул (4.4.5) - (4.4.8) можна отримати вираз для граничного стискаючого навантаження на палю:
(4.4.9)
Утримуюча здатність палі на розтягуючі навантаження визначається як:
(4.4.10)
Умова відсутності проковзування грунтового сердечника, за якої були виведені вище формули:
(4.4.11)
де d - внутрішній діаметр палі, гр - погонна вага грунтового сердечника з врахуванням виштовхувальної сили грунтової води.
Для можливості використання отриманих тут виразів необхідно встановити зв'язок величин s і q з характеристиками грунту.
Якщо грунти глинисті, то згадані величини зв'язані між собою:
S=ac
Q=Ncc (4.4.12)
Де Nc,а - безрозмірні коєфіцієнти. Для піщаних грунтів величини s і q визначаються вагою вищележачих шарів грунтів і кутом тертя на контакті палі з грунтом:
F=K груtg
q=Nq грL (4.4.13)
Де гр -питома вага грунту з врахуванням виштовхувальної дії грунтової води, К і Nq - безрозмірні коефіцієнти.
?
5 Розрахунок глибини забивання паль і їх кількість
Донні грунти відносяться доосадових порід іскладаються в основному із частин, зерен або обломків скелі з можливим включенням матеріалів органічного походження, різним за гранулометричним складом. Вони мохуть бути віднесені до найрізноманітніших класифікаційних категорій залежно від розмірів частинок і пластичності або непластичності при насиченні їх водою або здатності чи нездатності до формування без тріщин.
Основні дві категорії грунту - це піски і глини. Піски з однієї сторони, характеризуються як непластичне середовище з частинками розміром від 0.075 до 5 мм, а з другої, глини характеризуються як пластичні грунти з астинками меншими 0.075 мм. До третьої категорії грунтів, з якими доводиться мати справу в морських умовах, є мули - відповідно непластичні грунти з частинками розміром менше 0.075 мм. Дані грунти представлені в більшості сумішшю всіх трьох категорій грунтів. Для інженерних розрахунків вони повинні бути класифіковані на глини і піски залежно від їх пластичної або непластичної поведінки. Грунти біля поверхні морського дна і нижче є зазвичай водонасичені і всі пори між частинками заповнені водою. Загальне напруження в будь якій точці такого водонасиченого грунту може розглядатись як сума напружень в скелеті грунту і порового тиску. Коли взірець грунту піддається рівномірному і поступовому обтисненню, то спочатку він веде себе пружно, а потім, при досягненні деякого критичного рівня напружень, руйнується від зсуву і зменшується. За руйнівне приймається за звичай таке значення обтиснення грунту, при якому дотичн напруження досягають критичного рівня, що визначається за емпіричною формулою Кулона:
(5.1)
де с і - постійні характерні для даноговиду грунту, означає ефективне напруження - нормальне по відношенню до плщини зсуву напружень в скелеті грунту.
Використовуючи дане визначення ефективного напруження, формулу Кулона (5.1) можна виразити через зовнішній тиск, нормальне до площини зсуву грунту. При цьому можливі два крайні випадки: зовнішній тиск повністю сприймається поровою водою, зовнішній тиск повністю сприймається скелетом грунту. У першому випадку ефективне напруження дорівнює нулю, а в другому воно дорівнює зовнішньому тиску (це залежність від типу і тривалості напруження).
Спочатку розглянемо пісчані грунти. Вони володіють високою водопроникністю, внаслідок чого зовнішній тиск не сприймається поровою водою, яка зразу ж витискається з грунтової маси. Ефективне напруження може в цьому випадку бути прийнято рівним зовнішньому тиску. Більше того, експерементально встановлено, що опір зсуву у пісків прямопропорційний ефективному напруженню, і формула Кулона спрощується тут до вигляду:
(5.2)
де зов - обумовлене
Loading...

 
 

Цікаве