Устройство для определения коэффициента упругости грунта

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА УПРУГОСТИ ГРУНТА, включающее модель фундамента с вертикальной нишей и выемками по боковой поверхности для размещения датчиков направленного действия, вибраторы, установленные в нище модели, грузовую балку, соединенную с моделью фундамента посредством виброизоляторов, и защитный кожух, изолирующий основание модели от соприкосновения с грунтом, отличающееся тем, что, с целью определения коэффициентов упругого неравномерного сдвига грунта боковой засыпки, оно снабжено дополнительными виброизоляторами, соединяющими модель фундамента с основанием, причем вертикальная нища выполнена на всю высоту модели и размещена между соосно расположенными виброизоляторами одинаковой жесткости, а вибраторы установлены в горизонтальной плоскости, проходящей через центр тяжести модели на равных расстояниях от ее вертикальной оси, и закреп (Л лены на противоположных стенках верти-i кальной нищи.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ j "

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3611531/29-33 (22) 24.06.83 (46) 15.04.85. Бюл. № 14 (72) Г. Г. Аграновский, В. И. Пащенко и Б. В. Словесный (71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт гидротехники им. Б. Е. Веденеева (53) 624.131.3 (088.8) (56) l. Авторское свидетельство СССР № 626151, Е 02 D 1/02, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3422102/29-33, кл. Е 02 D 1/00, 1983. (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА УПРУГОСТИ

ГРУНТА, включающее модель фундамента с вертикальной нишей и выемками по боковой поверхности для размещения датчиков

„„Я0„„1150299 A

4(5D Е 02 D 1/02, Е 02 D 1/00 направленного действия, вибраторы, установленные в нише модели, грузовую балку, соединенную с моделью фундамента посредством виброизоляторов, и защитный кожух, изолирующий основание модели от соприкосновения с грунтом, отличающееся тем, что, с целью определения коэффициентов упругого неравномерного сдвига грунта боковой засыпки, оно снабжено дополнительными виброизоляторами, соединяющими модель фундамента с основанием, причем вертикальная ниша выполнена на всю высоту модели и размешена между соосно расположенными виброизоляторами одинаковой жесткости, а вибраторы установлены в горизонтальной плоскости, проходящей через центр тяжести модели на равных рас- Я стояниях от ее вертикальной оси, и закреплены на противоположных стенках верти. кальной ниши.

1150299

Изобретение относится к области инженерно-геологических изысканий в строительстве и может быть использовано для определения физико-механических свойств грунтов в основаниях сооружений.

Известно устройство для определения коэффициента упругости грунта, включаюшее модель фундамента, вибрационную машину направленного действия с приводом и датчиками, пригрузом, лотком и катками, на которые установлена модель фундамента, выполненная с вертикальной нишей и выемками на боковой поверхности для размещения датчиков, а также ограждающими элементами, установленными между ее боковой поверхностью и грунтом, причем вибратор размещен в плите модели фундамента, а пригруз на ней (1).

Недостатками данного устройства является невозможность определения коэффициента упругого равномерного и неравномерного сдвига грунта боковой засыпки.

Наиболее близким к изобретению является устройство для определения коэффициента упругости грунта, включающее модель фундамента с вертикальной нишей и выемками по боковой поверхности для размещения датчиков, вибраторы, установленные в нише модели, грузовую балку, соединенную с моделью фундамента посредством виброизоляторов, и защитный кожух, изолирующий основание модели от соприкосновения с грунтом (2).

Недостатком этого устройства также является невозможность определения коэффициентов упругого неравномерного сдвига грунта боковой засыпки, так как наряду с вертикальными колебаниями происходят вращательные колебания и качание модели за счет принятого расположения вибраторов относительно точки подвеса модели.

11ель изобретения — - определение коэффициентов упругого неравномерного сдвига грунта боковой засьики.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения коэффициента упругости грунта, включающее модель фундамента с вертикальной нишей и выемками по боковой поверхности для размещения датчиков- направленного действия, вибраторы, установленные в нише модели, грузовую балку, соединенную с моделью фундамента посредством виброизоляторов, и зашитпый кожух, изолирующий основание модели от соприкосновения с грунтом, снабжено дополнительными внброизоляторами, соединяющими модель фундамента с основанием, причем вертикальная ниша выполнена на всю высоту модели, размешена между соосно расположенными виброизоляторами одинаковой жесткости, а вибраторы установлены в горизонтальной плоскости, проходящей через центр тяжести модели на равных расстояниях от ее верти5

2 кальной оси, и закреплены на противоположных стенках вертикальной ниши.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — сечение

А — А на фиг. 1.

Устройство состоит из грузовой балки 1 с опорами 2 на концах.

Модель фундамента 3 соединена с грузовой балкой с помощью верхних виброизоляторов 4. В теле модели имеется вертикальная ниша 5 для размещения в ней двух вибраторов 6 с приводом. Основание модели 7 отделено от нее и уложено на грунт.

Модель соединена с основанием нижними виброизоляторами 8. Нижние виброизоляторы и основание модели защищены от соприкосновения с грунтом с помощью защитного кожуха 9. Измерительные приборыдатчики динамического давления грунта .10 установлены в гнезде 11. по всей площади боковой засыпки модели фундамента. Для регистрации параметров горизонтальных колебаний модели фундамента в устройство включены вибродатчики 12.

Жесткость верхних 4 и нижних 8 виброизоляторов принята одинаковой. Пружины, входящие в верхние и нижние виброизоляторы,- расположены в плане равномерно по периметру модели фундамента, а по высоте соосно.

Вибраторы 6 крепятся к противоположным стенкам модели фундамента в середине ее высоты, располагаются в плане на одинаковом расстоянии от одной из осей модели и ориентированы таким образом, чтобы они создали параллельные в плане силы противоположного знака, лежащие в горизонтальной плоскости, проходящей через центр тяжести модели.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Под действием синхронно запущенных вибраторов с противоположно направленными периодическими силами создается периодический крутящий момент относительно вертикальной оси модели. Модель фундамента 3, находящаяся между верхними 4 и нижними 8 виброизоляторами, колеблется в горизонтальной плоскости, не соприкасаясь с грунтом основания, так как нижние виброизоляторы 8 изолированы от соприкосновения с грунтом основания при помощи защитного кожуха 9. Датчики динамического давления грунта 10, установленные в гнездах 11, регистрируют изменение касательного сопротивления по всей площади боковой засыпки модели фундамента, а вибродатчики 12 регистрируют амплитуду горизонтальных колебаний модели фундамента.

Зная смещение и касательное в горизонтальном направлении давление, связь которых между собой можно принять линейной, рассчитывают коэффициенты пропор1150299

A-A

Составитель В. Врачев

Техред И. Верес . Корректор М. Демчик

Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А. Гулько

Заказ 2064/2 l

3 циональности, которыми являются коэффициенты упругого неравномерного сдвига грунта боковой засыпки в местах установки датчиков динамического давления при вращательных относительно вертикальной оси колебаниях модели фундамента.

После этого аналитически строится функция распределения упругого неравномерного сдвига грунта по боковой поверхности модели фундамента, используя которую определяют численное значение искомого коэффициента в любой точке боковой поверхности в пределах заглубленной части модели фундамента.

Таким образом, наличие данных о коэффициенте упругого неравномерного сдвига грунта боковой засыпки позволяет учитывать в расчетах машинных фундаментов, подвергающихся воздействию крутящих моментов, влияние сопротивления касательных составляющих сопротивления боковой поверхности фундамента, что повышает

10 степень достоверности прогнозирования динамических свойств реальных фундаментов.