🗊Презентация Физическое моделирование динамических воздействий на подземные сооружения, основные положения теории подобия. (Лекция 12)

Дисциплина: Моделирование и расчёт подземных сооружений на сейсмическое воздействие Лекция 12. Физическое моделирование динамических воздействий на подземные сооружения, основные положения теории подобия. ЮШКИН Владимир Федорович Новосибирск – 2015

Методическая литература к лекции 12 1. СП 14.13330.2011. Строительство в сейсмических районах. Актуализированная редакция СНиП II-7-81*. – М: Минрегион РФ, 2011. – 84 с. 2. ВСН 193-81. Инструкция по учету сейсмических воздействий при проектировании горных транспортных тоннелей. – М.: Минтранстрой СССР, 1982. – 67 с. 3. Дорман И. Я. Сейсмостойкость транспортных тоннелей. – М.: Информационно-издательский центр ТИМР, 2000. – 307 с. 4. Седов Л. И. Методы подобия и размерности в механике. – М.: Наука , 1977. – 440 с. 5. Веников В. А. Теория подобия и моделирования. - М.: Высшая школа, 1976. - 479 с. 6. Покровский Г. И., Федоров И. С. Центробежное моделирование в строительном деле. - М.: 1968. 7. Покровский Г. И., Федоров И. С. Центробежное моделирование в горном деле, М., 1969;6. Основы научных исследований / Под ред. А. А. Лудченко. - 2-е изд., стер. - К.: О-во "Знания", КОО, 2001. - 113 с. 8. Бадьянов В. А. Методы компьютерного моделирования нефтяных месторождений в задачах нефтепромысловой геологии. Автореф. дис. д.г.-м.н.: 04.00.17. - Тюмень, 1998. 9. Баренблатт Г. И., Ентов В. М., Рыжик В. М. Движение жидкостей и газов в природных пластах. - М.: Недра, 1984. - 208 с. 10. Букаты М. Б. Разработка программного обеспечения в области нефтегазовой гидрогеологии // Разведка и охрана недр. - 1997. - № 2. - С. 37-39. 11. Букаты М. Б. Разработка программного обеспечения для решения гидрогеологических задач // Известия ТПУ. - 2002. - Т. 305. - Вып. 6. С. 348-365. 12. Азиз Х., Сеттари Э. Математическое моделирование пластовых систем. - М.: Недра, 1982. - 407 с. 13. Хасанов М. М., Мирзаджанзаде А. Х., Бахтизин Р. Н. Моделирование процессов нефтегазодобычи. - Ижевск: ИКИ, 2004. - 368 с.

Моделирование как метод исследования широко используют в различных областях современного естествознания и техники: аэромеханике, гидравлике, самолетостроении, различных областях машиностроения, гидротехническом строительстве, геомеханике горном деле и т. д. Модели - это инженерные представления, которые могут быть материализованы в виде физических моделей или сформулированы математически. Исходя из этого по принципам, на которых основано моделирование, различают моделирование двух видов: физическое и математическое. Физическое моделирование предусматривает воссоздание в физической модели тех же самых или аналогичных физических полей, что действуют в объекте натуры, лишь измененных по своим абсолютным значениям в соответствии с масштабом моделирования. Одним из основных преимуществ физического моделирования является возможность осуществления прямых наблюдений за моделируемыми процессами и явлениями, иногда это преимущество является решающим. В физическом моделировании выделяется аналоговое моделирование, которое предусматривает замену в модели по сравнению с натурой одних физических полей другими, например замену натурного поля механических напряжений электрическим полем в модели или замену поля механических напряжений картиной оптической анизотропии в оптически чувствительных прозрачных материалах. Таким образом, на аналоговых моделях изучают закономерности явлений и процессов, протекающих в натурных объектах, используя математическую аналогию различных по физической природе процессов, т. е. математическую тождественность основных законов, совпадение дифференциальных уравнений, описывающих эти процессы.  

Дисциплина: Моделирование и расчёт подземных сооружений на сейсмическое воздействие Лекция 13. Экспериментальные исследования поведения конструкций транспортных тоннелей при динамических воздействиях. ЮШКИН Владимир Федорович Новосибирск – 2015

Методическая литература к лекции 13 1. СП 14.13330.2011. Строительство в сейсмических районах. Актуализированная редакция СНиП II-7-81*. – М: Минрегион РФ, 2011. – 84 с. 2. ВСН 193-81. Инструкция по учету сейсмических воздействий при проектировании горных транспортных тоннелей. – М.: Минтранстрой СССР, 1982. – 67 с. 3. Дорман И. Я. Сейсмостойкость транспортных тоннелей. – М.: Информационно-издательский центр ТИМР, 2000. – 307 с. 4. Седов Л. И. Методы подобия и размерности в механике. – М.: Наука , 1977. – 440 с.

Моделирование работы подземных сооружений на сейсмической платформе. Анализ повреждений обделок после землетрясений свидетельствует о том, что тоннели разрушаются в тех случаях, когда встречаются резкие изменения свойств грунта, трасса располагается на косогорных участках, при плохой связи элементов конструкций в поперечном сечении (например, для тоннелей мелкого заложения при непрочном соединении ригелей со стенами, при наличии водонасыщенных грунтов) и т.д. При проектировании тоннелей учитывать такие факторы расчетными методами сложно, поскольку они не укладываются в нормируемые параметры, такие, например, как коэффициент сейсмичности, скорость распространения сейсмоволн и др. При выборе решения в таких сложных случаях проектировщикам приходится опираться на свою инженерную интуицию и опыт, т.е. принимать волевое решение. Исследования, проведенные в последние годы, дают возможность качественно, а во многих случаях и количественно учитывать влияние этих факторов. Много может дать информация с инженерно-сейсмометрических станций, регистрирующих поведение однотипных тоннельных конструкций в разных инженерно-геологических условиях и разнотипных обделок в одинаковых грунтовых и гидрогеологических условиях. Информация от таких станций может регулярно поступать после их ввода в эксплуатацию. Получить нужную информацию до проектирования позволяет создание искусственного динамического воздействия на модели тоннельных обделок с использованием для этой цели сейсмических платформ, а также проведение динамических испытаний построенных конструкций.

Дисциплина: Моделирование и расчёт подземных сооружений на сейсмическое воздействие Лекция 14. Основы проектирования транспортных тоннелей в сейсмических районах. ЮШКИН Владимир Федорович Новосибирск – 2015

Методическая литература к лекции 14 1. СП 14.13330.2011. Строительство в сейсмических районах. Актуализированная редакция СНиП II-7-81*. – М: Минрегион РФ, 2011. – 84 с. 2. СНиП II-7-81. 3. ВСН 193-81. Инструкция по учету сейсмических воздействий при проектировании горных транспортных тоннелей. – М.: Минтранстрой СССР, 1982. – 67 с. 4. Дорман И. Я. Сейсмостойкость транспортных тоннелей. – М.: Информационно-издательский центр ТИМР, 2000. – 307 с.

14.1. Ранжирование уровня сейсмической защиты транспортных тоннелей В нормативных документах по проектированию наземных сооружений в сейсмических районах степень сейсмозащиты конкретных объектов определяется в зависимости от балльности района строительства и расчетной сейсмичности этих объектов. Градация сооружений по уровню расчетной сейсмичности определяется требованиями к надежности отдельных групп сооружений с учетом обеспечения антисейсмического усиления тех сооружений, разрушение которых в результате землетрясения связано с большей опасностью для людей и вероятностью уничтожения материальных ценностей. В СНиП II-7-81 сделано уточнение расчетной сейсмичности для наземных зданий и сооружений, которые подразделены по сейсмостойкости на пять классов (таблица 14.1), а также введено понятие расчетной сейсмичности для транспортных объектов. Так, расчетную сейсмичность тоннелей длиной более 500 м следует устанавливать на основе специальных инженерно-сейсмометрических исследований (см. п. 4.3). Расчетная сейсмичность для тоннелей длиной не более 500 м на железных и автомобильных дорогах I—III категорий, а также на скоростных городских дорогах и магистральных улицах (к таким сооружениям можно отнести и тоннельные участки скоростного трамвая) принимается равной сейсмичности площадок строительства, но не более 9 баллов. При этом сейсмичность площадок строительства следует определять с учетом сейсмических свойств грунтов, подстилающих основание тоннеля. Недооценка этого фактора приводит к тому, что на одно и то же сейсмическое воздействие рассчитываются как основные тоннельные сооружения, так вспомогательные подземные выработки, на антисейсмическое усиление которых необходимы дополнительные средства. В более полном виде градация транспортных тоннелей по уровню сейсмостойкости регламентирована инструкцией ВСН-193-81.

БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ