Материал: 2308
Если слоистая конструкция создана по принципу ступенчатого изменения плотности слоев по толщине, то на границе слоев при ρj < ρj+1 возникают отраженные напряжения:
|
|
|
Ej ρj 1 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
σ j |
|
||||||||
|
|
1 |
E |
j 1 |
ρ |
j |
|
|
|||||
ompj |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
(9.6) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1 |
|
|
Ej |
ρj 1 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ej 1 ρj
В этом случае динамический прогиб конструкции составит
м |
σ j σompj |
1 ν2j hj. |
|
|
uдин |
(9.7) |
|||
|
||||
1 |
Ej |
|
||
Значение допустимого динамического прогиба для автомобильных нагрузок принимают из табл. 9.2. Расчетные механические свойства материалов для расчета конструкций дорог и аэродромов принимают по приложениям к нормативным методам ФДА Минтранса РФ, а прогибы – по табл. 9.2.
Таблица 9.2
Допускаемый динамический прогиб конструкций взлетно-посадочных полос и аэродромов
Категория |
Нагрузка |
Допускаемый динамический |
|
|||
на опору само- |
прогиб ВПП, мм |
Тип самолета |
||||
нагрузки |
лета, Р, кН (тс) |
асфальтобетон |
цементобетон |
|||
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Внекатегорийная |
850 |
(85) |
4,13 |
2,07 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
700 |
(70) |
3,74 |
1,87 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИЛ-62М, |
|
II |
550 |
(55) |
3,32 |
1,66 |
А-300-600-1, |
|
В-747-400, |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
В-727-200-4 |
|
|
|
|
|
|
ИЛ-96-300, |
|
III |
400 |
(40) |
2,82 |
1,41 |
ИЛ-86, |
|
А-310-300-2, |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
В-767-200 |
|
IV |
300 |
(30) |
2,59 |
1,22 |
А-320-200-2, |
|
В-737-200-1 |
||||||
|
|
|
|
|
||
V |
80 |
(8) |
0,98 |
0,49 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет динамического напряженно-деформированного состояния (ДНДС) слоистой конструкции сводится к выполнению вышеприведенного алгоритма, условия (9.1) с точностью +5 % и представлению ДНДС при-
мененным во времени. При этом вычисляются и производные от ДНДС, в частности скорость вертикальных колебаний úдин и ускорения üдин.
Представленные последовательно формулы, начиная с (9.2), табл. 9.1 есть алгоритм расчетной программы DINWAY-2, на реализации которой построены последующие выводы.
В качестве примера из программы DINWAY-2 покажем её работу по расчету ДНДС дорожной и аэродромной конструкции из цементобетонного покрытия из бетона класса В40 толщиной 28 см, цементогрунтового основания из супеси, укрепленной цементом 1 марки прочности и толщиной 20 см, и грунтового основания из суглинка при относительной влажности 0,7. Расчеты вертикальных прогибов, скоростей и ускорений колебаний этой конструкции в относительном времени (t/T0) и их изменений по траектории движения (S, м) приведены для воздействия на неё нагрузки группы А1 с нагрузкой на ось 100 кН и при скорости её движения V = 60 км/ч и для воздействия самолетной нагрузки от самолета «Боинг 747-400» с нагрузкой на четырехколесную опору 463,6 кН и при посадочной скорости V = 260 км/ч. Результаты представлены на рис. 9.2 и 9.3.
Рис. 9.2. Деформации дорожной конструкции при воздействии двухосного автомобиля с нагрузкой на ось 100 кН (нагрузка группы А1) и при скорости движения V = 60 км/ч
Вертикальные колебания поверхности
Скорость колебаний поверхности
Ускорение колебаний поверхности
Рис. 9.3. Деформации дорожной конструкции взлетно-посадочной полосы аэродрома при воздействии самолета «Боинг 747-40» с нагрузкой на опору 463,4 кН с посадочной скоростью V = 260 км/ч