|
|
|
|
|
E0 |
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
E0 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
r2 |
|
|
|
|
|
|
|
z dz |
|
|
|
|
|
|
|
|
e H |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
4 1 0 D |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 1 0 D |
|
|
|
|
|
|
e |
z ; |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
при z |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
S4 |
|
|
|
0 |
|
|
2 z dz |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e 2 H |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
1 |
2 |
D 2 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
1 0 D 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
Eгр |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гр |
|
|
|
|
||||||||||||
E0 |
; n |
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
0 |
|
|
; |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
n n ; |
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
n |
n ; |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
1 μгр2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 μгр2 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
n2 Kn2 r2 |
1 |
m* V 2 ; 2n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; m* |
h1 |
. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Kn4 2r2 Kn2 S4 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|||
Из опытов по испытанию плит целесообразно принять Н = 2 м. Если |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
нагрузка находится на плите с координатами x |
|
b |
; ε = 0, то выражение |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
для прогиба под центром нагрузки запишется как |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
sin n |
|
sin n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
|
2 |
2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.29) |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2bD n 1 |
|
2n n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
где n = 1, 3, 5, 7, 9.
Рассмотрим зависимость упругих прогибов плиты, лежащей на упругом инерционном основании, от скорости движения нагрузки. Для этого выполним расчеты обобщенных упругих характеристик плиты и основания r2 и S4. В табл. 3.6 даны их значения для плит толщиной 10 и 20 см с модулями упругости 1,5·103 и 30·103 МПа. Затухание принято ρ = 0,02, что согласуется с опытами.
|
|
|
|
Расчетные параметры |
|
Таблица 3.6 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
E0, МПа |
E1, МПа |
h1 |
D |
-r2 |
-S4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,5·10 |
3 |
10 |
1,56·106 |
0,25·10-4 |
1,05·10-6 |
|
20 |
|
20 |
12,5·106 |
2 ·10-4 |
8,40·10-6 |
||
30·10 |
3 |
10 |
31.2·106 |
5·10-4 |
21·10-6 |
||
|
|
|
20 |
250·106 |
40·10-4 |
168·10-6 |
|
|
1,5·10 |
3 |
10 |
1,56·106 |
2,5·10-4 |
10,5·10-6 |
|
200 |
|
20 |
12,5·106 |
20·10-4 |
84·10-6 |
||
30·10 |
3 |
10 |
31,2·106 |
50·10-4 |
210·10-6 |
||
|
|
|
20 |
250·106 |
400·10-4 |
1680·10-6 |
|
На основе данных табл. 3.6 можно осуществить расчет безразмерных прогибов по уравнению (3.29), сведя его в табл. 3.7. При суммировании членов по уравнению (3.29) ограничимся первыми семью, поскольку последующие не вносят существенной погрешности в результат.
58
По данным табл. 3.7 построен график рис. 3.15, показывающий изменение прогиба плиты u в зависимости от скорости движения сосредоточенной нагрузки Р. Здесь же приведена шкала коэффициента, являющегося отношением упругого прогиба плиты под нагрузкой при скорости V к статическому прогибу под той же нагрузкой. Кривая 1 на рис. 3.15 характерна для случая, когда движущаяся нагрузка постоянна в процессе движения. Кривые 2 и 3 относятся к предельным границам изменения нагрузки, как если бы она представляла собой нагрузку от колеблющегося при движении автомобиля.
U P 103 2b D
V, км/ч
Рис. 3.15. Зависимость упругого прогиба и коэффициента динамичности плиты, лежащейна упругом инерционномосновании,от скорости горизонтального движения вертикальной силы. Кривая1 – для постоянной вертикальной силы. Кривые 2, 3 – для случая изменения ее как пульсирующей максимальной и минимальной нагрузок от колеса движущегося автомобиля.
Следует отметить, что данные рис. 3.15 противоречат предыдущей теории В.В. Найвельта, в которой инерция основания не учтена. Такое же принципиальное различие в закономерностях изменений прогибов пластинок, лежащих на упругом невесомом и упругом инерционном полупространстве, было получено М.В. Блохом.
59
|
|
|
|
|
Расчетные параметры для (3.28) и (3.29) |
|
|
|
Таблица 3.7 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
Kn |
Kn2 |
V, км/ч |
h1, см |
m* |
γn2 |
αn |
1/ αn |
|
Kn4 |
λn2 |
1/ λn2 |
|
1/ αn·1/n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
20 |
4·10-5 |
0,000035 |
0,006 |
166 |
|
|
|
|
|
2520 |
1 |
9·10-3 |
81·10-3 |
|
|
|
|
|
|
|
6560·10-6 |
0,0658 |
15,2 |
|
|
40 |
20 |
4·10-5 |
0,000020 |
0,004 |
250 |
|
3800 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
20 |
4·10-5 |
0,000001 |
0,001 |
1000 |
|
|
|
|
15200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
20 |
4·10-5 |
0,76 |
0,87 |
1,15 |
|
|
|
|
|
-28 |
3 |
27·10-3 |
730·10-3 |
|
|
|
|
|
|
|
4·10-5 |
-0,041 |
-24,5 |
|
|
40 |
20 |
4·10-5 |
0,75 |
0,86 |
1,16 |
|
-28,3 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
20 |
4·10-5 |
0,72 |
0,85 |
1,17 |
|
|
|
|
-28,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
20 |
4·10-5 |
2,03 |
1,43 |
0,7 |
|
|
|
|
|
-17,5 |
5 |
45·10-3 |
2000·10-3 |
|
|
|
|
|
|
|
4·10-5 |
-0,04 |
-25 |
|
|
40 |
20 |
4·10-5 |
2,01 |
1,42 |
0,705 |
|
-17,1 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
20 |
4·10-5 |
2,00 |
1,41 |
0,71 |
|
|
|
|
-17,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
20 |
4·10-5 |
4,03 |
2,01 |
0,495 |
|
|
|
|
|
-12,40 |
7 |
63·10-3 |
4000·10-3 |
|
|
|
|
|
|
|
4·10-5 |
-0,04 |
-25 |
|
|
40 |
20 |
4·10-5 |
4,02 |
2,005 |
0,497 |
|
-12,45 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
20 |
4·10-5 |
4,00 |
2,0 |
0,500 |
|
|
|
|
-12,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n 7 |
2462,1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Примечание. b = 350; E0 = 200 МПа; h1 = 20 см; E1 = 30·103 МПа; |
3742,16; |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
n 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15141,7. |
|
|
|
|
|
|
60
Таблица 3.8
Степень учета физических свойств дорожных конструкций в решениях о напряженно-деформированных состояниях
|
Авторы |
|
|
|
|
Учтено в НДС конструкции |
|
|
||||||
Модели |
|
Вяз- |
|
|
|
|
|
|
|
|
Авторы |
|||
теоретического |
|
кость: |
|
Затухание: |
Инерцион- |
Модель |
||||||||
дорожных |
решения |
Упру- |
частич- |
|
частично |
ность: |
адаптированного |
|||||||
|
основания кон- |
|||||||||||||
конструкций |
о НДС |
гость |
но |
|
полно- |
частично |
струкции |
решения |
||||||
|
конструкции |
|
полно- |
|
стью |
полностью |
|
|||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
стью |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Синг, Куо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А.В. Смирнов |
|||
Упругое полупро- |
Колумбийский |
|
|
|
|
|
|
|||||||
странство |
университет, США |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
УПП |
СибАДИ, 1975 г. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
1970 г. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С.К. Иллиополов, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С.К. Иллиопо- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
лов, |
|||||||
|
И.Г. Селезнев |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
УПП |
И.Г. Селезнев |
Слоистая упругая |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
РГСУ, 1991 г. |
|
|
|
|
|
|
||||||||
среда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Е.В. Углова |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
УПП |
Е.В. Углова |
|||
|
РГСУ, 2008 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Бесконечная упруго- |
В.В. Найвельт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А.В. Смирнов |
|||
вязкая плита на |
МАДИ, 1967 г. |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КП |
1975 г. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
упругом основании |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Бесконечная упругая |
В.Е. Яровой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
плита на упругом |
+ |
|
|
|
|
УППВ |
- |
|||||||
основании с затухани- |
1970 г. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Бесконечная упругая |
З.А. Крицук ЛПИ, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
плита на упруго- |
1964–1970 гг. |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КП |
- |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
вязком основании |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Примечание. УПП – упругое полупространство; КП – коэффициент постели; УППВ – упругое полупространство В.З. Власова.
61
62