Об опытном определении коэффициента продольного взаимодействия грунта и трубопровода при сейсмических колебаниях

DOI: 10.37153/2618-9283-2020-5-8-18

Авторы:  
Рубрики:    Теоретические и экспериментальные исследования, научно-технические разработки   
Ключевые слова: подземный трубопровод, законы взаимодействия с грунтом, коэффициент продольного взаимодействия, сейсмические задачи, теория эксперимента
Аннотация:

В инженерных подходах к расчету на сейсмостойкость подземных сооружений, в частности, трубопроводов важное значение имеет опытное нахождение сил взаимодействия с грунтом, посколку это освобождает от необходимости решения сложной динамической задачи для грунта (упругого или обладающего более сложными механическими свойствами). В работе исправлены неточности и дано дальнейшее развитие известной из литературы теории квазистатического опыта на определение коэффициента продольного взаимодействия грунта и подземного трубопровода в сейсмических задачах. Показано, что только второе приближение для названного коэффициента в разложении по малому параметру, равному отношению длины трубы- образца к длине сейсмической волны, учитывает продольную деформацию трубы; первое приближение соответствует опыту с абсолютно жесткой трубой.

Представлено строгое приведение сейсмической задачи к задаче для относительных движений трубопровода. Найдены условия на внешних (удаленных от трубы) границах грунта, выполнение которых обеспечивает правильность определения в опытах коэффициента продольного взаимодействия для сейсмических задач.

Используемая литература:

1.    Barkan D.D. Dynamics of bases and foundations. New York: McGraw-Hill Book Co., 1962. 434 p.

2.    Аронов Р. И. Действительные условия работы конструкций стальных трубопроводов // Труды ВНИИСтройнефть. Вып. V. М. - Л.: Гостехтопиздат, 1953. С. 54-72.

3.    Рашидов T. Динамическая теория сейсмостойкости сложных систем подземных сооружений. Ташкент: Изд-во "ФАН" УзССР, 1973. 180 с.

4.    Рашидов T., Хожметов Г.Х. Сейсмостойкость подземных трубопроводов. Ташкент: Изд-во "ФАН" УзССР, 1985. 154 с.

5.    Israilov M.Sh. Sesmodynamics of underground pipeline // Proc. Of the 15-th World Conf. on Earthq. Engng. Lissabon, Portugal. 2012. Paper 2125.

6.    Исраилов М.Ш. Сейсмодинамика протяженных подземных сооружений: границы применимости инженерных подходов и неправомерность аналогии с наземными сооружениями // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2017, № 1. С. 55-60.

7.    Емельянов Л. М. О продольных напряжениях в подземных газопроводных трубах // Труды ВНИИГаз "Вопросы добычи, транспорта и переработки природных газов". М.- Л.: Гостехтопиздат, 1951. С. 177- 212.

8.    Исраилов М.Ш. Связанные сейсмические колебания трубопровода в бесконечной упругой среде // Изв. РАН. Механика твердого тела (МТТ). 2016, № 1. С. 57 - 66.

9.   Исраилов М.Ш. О гипотезе Ильюшина в сейсмодинамике подземных сооружений // Упругость и неупругость. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2016. С. 323 - 328.