Введение к работе
Актуальность темі. Расчет конструкций на упругом основа-я продолжает оставаться одной из наиболее актуальных задач роителъной механики и прикладной теории упругости. Задачи зчета возникают при проектировании фундаментов зданий, соору-шй и машин, расчетах железнодорожных путей, покрытий аэро-жов н автодорог и др.
Существующие теории расчета базируются, в основном, либо использовании гипотезы прямой пропорциональности Фуса-Вин-зра, либо на использовании теории упругого полупространства. :чзг на основании использования гипотезы прямой пропорцио-іьности при сравнительной простоте используемого математиче-)го аппарата не совсем прашльно отражает действительную ра-гз упругого основания и, в частности, не учитывает его рабо-за пределами конструкции. Расчет по теории упругого полупро-)анства связан с математическими трудностями.
Промежуточное положение мезду гипотезой прямой пропорцио-[ыюсти и теорией упругого полупространства занимают теорій хпараметрового упругого основания М.М.Филоненко-Бородича, І.ІЇастернака и В.З.Власова. Математический аппарат этих тео-
аналогичен используемому в теории прямой пропорциональности, абота упругого основаній описывается более правильно. Основ-; достоинством теории проф. В.З.Власова является возможность еделения параметров упругого основания,- используя упругие актеристики материала основания.
Теория расчета балок на упругом основании проф. В.З.Власо-наиболее подробно разработана в трудах Н.Н.Леонтьева и др. ных, 3 то ле время некоторые вопросы разработаны недостаточ-подробно. К числу основных вопросов, требующих доработки, от-зтся; уточнение расчетной схемы балки на упругом основании чет конечных размеров основания в плане, в частности при рези задачи методом начальных параметров. Следует отметить іе, что экспериментальных исследований работы балок на двух-зметровом основании проведено очень мало.
Цель работы. Целью настоящей работы является разработка эторых вопросов расчета-балок на упругом двухпараметровом звании ограниченных размеров в плане;
совершенствование модели упругого основания, учитывающего влияшїє размеров конструкции и упругого основания за пределами балки;
создание расчетной схемы балки на упругом основании с болеї правильным учетом работы основания за пределами балки;
разработка теории расчета балок методом начальних параметров с учетом ограниченности размеров упругого основания;
экспериментальная оценка влияния размеров упругого основания на деформации балки и возникающие в ней усилия.
Научная новизна работы заключается:
в предложении модели упругого основания, учитывающей влияние размеров основания на упругие параметры основания;
в предложении новой расчетной схемы балки на упругом двух-параметровом основании;
в новых предложениях по учету размеров упругого основания при расчете балок на двухпараметровом упругом основании т тодом начальных параметров;
в новых экспериментальных данных по влиянию размеров упру того основания на напряженно-деформационное состояние бал на упругом основании;
в экспериментальной оценке теорій расчета балок на двухпа метровом упругом основании.
Практическое значение работ заключается в рекомендациях по расчету балок на упругом дві параметровом основании. Эти рекомендации включают:
выбор функций обобщенных координат перемещений упругого ( новация;
выбор расчетной схемы балки на упругом двухпараметровом < нонашш;
учет влияния размеров упругого основания на упругие хара. ристикк при решении задачи;
решение задачи методом начальных параметров;
решение задачи вариационным методом;
На защита выносятся результаты экспериментально-теоре ческих исследований по расчету балок на упругом основании ограниченных размеров, включающие:
- результаты теоретических исследований по обоснованию рас
четных моделей и расчетной схеме балки на упругом двухпа-раметровогл основании; результаты теоретических исследований по применению метода начальных параметров для расчета балок на упругом основании ограниченных размеров в плане;
результаты экспериментальных исследований балок на упругом двухпараметровом основании;
результаты сопоставления теоретических и экспериментальных данных по работе балок на упругом двухпараметровом основании;
рекомендации по расчету Оалок на упругом двухпараметровом основании.
Достоверность тіезультатов подтверждается
испытанием балок на упругом основании с различными схемами нагруженая и различными размерами упругого основания;
довольно близким совпадением результатов экспериментальных и теоретических значении прогибов и изгибащих моментов в балке;
близким совпадеішем результатов расчетов балки вариационным методом и методом начальных параметров. '
Апробация работы.
Основные результаты исследований были доложены на научно-технических конференциях инженерного факультета Российского университета дружбы народов в 1992, 1993 и 1994 гг.
Публикации. По теме диссертации опубликована одна статья.
Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций и списка литературы (64 наименований).
Работа изложена на 175 страницах машинописного текста, содержит 44 рисунков.и 24 таблиц.