➤

Динамическая устойчивость трубопроводов, расположенных в водонасыщенных грунтах

Аннотация

Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире обеспечение устойчивости подземных трубопроводов, расположенных в водонасыщенных грунтах на сейсмических территориях, имеет огромное значение. В связи с этим развитие методов проектирования для обеспечения устойчивости подземных трубопроводов, расположенных в районах разломов или возможных оползней, а также в водонасыщенных грунтах, является одной из важных задач. В этом направлении во многих развитых странах, включая, США, Японию Турцию, Италию, Индию, Иран и другие сейсмоопасные регионы, особое внимание уделяется на обеспечение устойчивости подземных трубопроводов.
Во всем мире проводятся целевые научно-исследовательские работы, направленные на обеспечение устойчивости трубопроводов, расположенных в различных грунтовых условиях и предотвращение их выпучивания, что имеет особое значение. В этой области, в том числе проведение таких научных исследований как определение причин выпучивания подземных трубопроводов по результатам последствий сильных землетрясений, а также определение напряженно-деформированного состояния трубопроводов и разработка мероприятий, обеспечивающих уменьшение подъема колодцев, являются важными задачами.
В настоящее время в нашей республике разработаны методики расчета подземных трубопроводных систем для сейсмических районов и оценка степени повреждения подземных трубопроводов при землетрясении, исследования по обеспечению их устойчивости, в том числе, проведены широкомасштабные мероприятия по совершенствованию методики расчета и проектирования повышения прочности трубопроводов, расположенных в водонасыщенных грунтах, при сейсмических воздействиях. В этой области, в том числе разрабатываются новые методы расчета по повышению устойчивости подземных трубопроводов, расположенных в водонасыщенных грунтах. В данном направлении необходимо повышать устойчивость трубопроводов в задачах сейсмостойкости подземных сооружений. В Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан на 2017-2021 года обозначена необходимость реализации целевых программ «...повышение уровня обеспеченности коммунально-бытовыми услугами, ... обеспечение населения в сельской местности чистой питьевой водой путем строительства новых водопроводных линий...»1. Реализация данной задачи, в частности, обеспечение сейсмоустойчивости подземных трубопроводов, прокладываемых в водонасыщенных грунтах, создание компьютерной программы для расчета устойчивости подземных трубопроводов, выявление влияния реологических параметров грунта, а также геометрических и механических характеристик трубопровода на его устойчивость, и определение параметров, при которых происходит выпучивание трубопровода, и проведение научно-исследовательских работ, направленных на разработку мероприятий по уменьшению их подъема является важной задачей.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных Указами Президента Республики Узбекистан №УП-4947 от 7 февраля 2017 года «О Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан», №УП-5066 от 1 июня 2017 года «О мерах по коренному повышению эффективности системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций», №ПП-3190 от 9 августа 2017 года «О мерах по совершенствованию проведения научных исследований в области сейсмологии, сейсмостойкого строительства и сейсмической безопасности населения и территории Республики Узбекистан» и Постановлением Кабинета Министров №71 от 3 апреля 2007 года о «Государственной Программе по прогнозированию и предупреждению чрезвычайных ситуаций», а также других нормативноправовых документов, принятых в данной сфере.
Цель исследования состоит в определении динамической устойчивости подземных трубопроводов, уложенных в водонасыщенных грунтах, при действии сил в виде быстрого или циклического продольных нагружений, а также условий, при которых трубопровод окажется в состоянии неустойчивости, что может стать причиной его разрушения.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
разработан метод расчета динамической устойчивости подземных трубопроводов, уложенных в водонасыщенных грунтах, с использованием кинематической модели взаимодействия в системе «труба - грунт»;
разработан метод расчета для определения перемещений в зависимости от времени, а также амплитудно-частотные зависимости, пригодных для непосредственного их применения;
разработан метод решения задачи по исследованию устойчивости геометрически нелинейного подземного трубопровода, расположенного в водонасыщенных грунтах, для общего случая, когда совместно учитываются продольные и поперечные перемещения;
разработан метод численного расчета напряженно-деформированного состояния подземного трубопровода с массой на конце (колодец) на основе применения кинематических моделей взаимодействия в системе «сооружение - грунт».
Заключение
В результате проведенного исследования по диссертационной работе доктора философии (PhD) на тему «Динамическая устойчивость трубопроводов, расположенных в водонасыщенных грунтах» представлены следующие выводы:
1. Сформулирована постановка задач динамической устойчивости подземных трубопроводов, расположенных в водонасыщенных грунтах, с использованием кинематической модели взаимодействия в системе «трубопровод - грунт» и предложены методы их решения. Определены максимальные поперечные перемещения и амплитудно-частотные характеристики, отражающие поведение массивных и легких трубопроводов.
2. Задача при быстром продольном нагружении решалась как в линейной, так и геометрически нелинейной постановках. Проведен сравнительный анализ результатов решения задач и отмечается, что геометрическая нелинейность проявляется незначительно. Определены критическое время и величина критической силы, при которых трубопровод оказывается в состоянии неустойчивости. Также задача в данной постановке решена численным методом. Сравнительный анализ позволил получить удовлетворительные совпадения результатов решения задачи, используя аналитический и численный методы, поэтому полученные результаты являются обнадеживающими.
3. В задаче при циклическом нагружении установлено, что для массивных трубопроводов, расположенных в водонасыщенных глинистых грунтах, обладающих сравнительно невысокой вязкостью, выпучивание может проявляться в форме параметрического резонанса. А для легких трубопроводов, расположенных в глинистых грунтах со сравнительно высокой вязкостью, исследование возможности их выпучивания сводится к решению обыкновенного дифференциального уравнения по методу, А.Н.Тихонова. Также для данной задачи проведены сравнения результатов, используя двухзвенную и четырехзвенную модели взаимодействия с окружающим грунтом. На примере исследования выпучивания трубопровода, имеющего малую погонную массу, при его продольном пульсирующем нагружении, показано, что допустимо пользоваться двухзвенной моделью взаимодействия.
4. Для конкретных числовых параметров, построены графики, анализ которых позволил выявить влияние реологических параметров грунта, геометрических характеристик трубы на его устойчивость. Полученные результаты и выводы по ним находятся в удовлетворительном соответствии с результатами наблюдений за поведением трубопроводов в реальных условиях. А также согласуются с выводами экспериментальных исследований, проведенных зарубежными исследователями. Установлено, что легкие трубопроводы менее подвержены риску выпучивания в сравнении с более массивными, находящимися в тех же грунтовых условиях.
5. Предложены рекомендации по уменьшению выпучивания подземных трубопроводов в разжиженных грунтах, прокладываемые в сейсмических районах.
Полученные результаты исследования устойчивости подземного трубопровода, расположенного в водонасыщенном грунте, и вычислительная программа внедрены в процесс проектирования и строительства AJ «0’zog’irsanoatloyiha instituti» и Головном проектно-изыскательском институте ООО «Кишлоккурилишлойиха» (Справка по внедрению Государственного комитета Республики Узбекистан по архитектуре и строительству от 31 января 2018 г., № 794/11-03). Внедрение научных результатов позволили повысить качество работ и производительность труда, сократить время расчета, обеспечить устойчивость и запас прочности трубопроводов в 1,25 раза.
Разработанные метод расчета и вычислительная программа по исследованию динамической устойчивости подземных трубопроводов, уложенных в водонасыщенных грунтах, при продольных нагружениях внедрены в процесс проектирования и строительства (завод по производству флоад-стекла в Бекабадском районе, завод по производству кабин «MAN», завод СП ООО «UzAUTO-INZI», завод АО «Узметкомбинат» и др.). Применение научных результатов в процессе проектирования позволили повысить качество и эффективность работ, сократить время расчета в 2,3 раза, обеспечить устойчивость и запас прочности сооружений в 1,25 раза (справка о внедрении от 10 ноября 2017 г. AJ «O’zog’irsanoatloyiha instituti» №7/1767).
Метод численного расчета напряженно-деформированного состояния подземного трубопровода с массой на конце и расчетная формула для определения перемещений в зависимости от времени внедрены в Головном проектно-изыскательском институте «Кишлоккурилишлойиха» при проектировании и строительстве подземных трубопроводов на объектах «Индивидуального жилищного комплекса», что способствовали повышению качества работ и производительности труда на 20%, а также эффективности расчетно-проектных работ в 1,5 раза (акт внедрения от 7 декабря 2017 г. ООО «Кишлоккурилишлойиха»).
6. Многие соображения наших результатов, программа расчетов и преемственные экспериментальные исследования, а также рекомендации из нормативных документов различных стран мира с корректировкой для местных условий Узбекистана, могут служить материалом для дополнения и совершенствования нормативного документа КМК 2.01.03-96. Основной идеей исследований является уменьшение ущерба подземных сооружений с целью удовлетворения сейсмическому критерию производительности "нет утечки транспортируемого продукта". В КМК 2.01.03-96 необходимо добавить раздел по оценке устойчивости подземных трубопроводов, это позволит повысить качество и сейсмобезопасность их проектирования и строительства.
Проводимые исследования являются дальнейшим и естественным развитием сейсмодинамической теории подземных сооружений и отражают актуальный вопрос, поднятый на международном уровне. Результаты диссертационной работы являются новым вкладом в теорию устойчивости -влияние водонасыщенных грунтовых условий на устойчивость трубопроводов.
7. Выполненная работа является первым приближением и открывает перспективу для новых ранее не предусмотренных направлений исследований, связанных с изучением подземных трубопроводов при произвольно направленном сейсмическом воздействии по отношению к трубопроводу. Отметим, что для этих задач создана основа, подходы для продолжения работ.
Практическая важность проводимых исследований в этом направлении непосредственно вытекает из самой постановки задач, поэтому предстоит получить наиболее упрощенные методы оценки устойчивости трубопроводов, чтоб рекомендовать их для проектировщиков и строителей. А также интересно рассмотреть устойчивость трубопроводных систем, когда они проходят в зонах разлома и обвалов.
Соискатель выражает глубокую благодарность академику АН РУз, д.т.н. Т. Рашидову за постоянное внимание, ценные советы и всестороннюю поддержку, искреннюю признательность к.ф.-м.н., доц. |Ш.М. Сибукаеву|за постановку задач, неоценимый вклад и консультации по теории устойчивости, а также д.ф.-м.н., проф. Б. Мардонову за ценные консультации, советы и своевременную помощь, благодаря которым рукопись диссертационной работы значительно улучшилась.

Тип источника: Авторефераты
Годы охвата с 1992
inLibrary
Google Scholar
Каталог авторефератов
Выпуск:
Отрасль знаний
CC BY f
1-52
9

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.
Поделиться
Скачать
Ан, Е. (2023). Динамическая устойчивость трубопроводов, расположенных в водонасыщенных грунтах. Каталог авторефератов, 1(1), 1–52. извлечено от https://www.inlibrary.uz/index.php/autoabstract/article/view/77388
1
Цитаты
Crossref
Сrossref
Scopus
Scopus
Google
Google

Ключевые слова:

Водонасыщенный грунт / виброразжижение / трехосное сжатие / динамическая устойчивость / землетрясение

Аннотация

Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире обеспечение устойчивости подземных трубопроводов, расположенных в водонасыщенных грунтах на сейсмических территориях, имеет огромное значение. В связи с этим развитие методов проектирования для обеспечения устойчивости подземных трубопроводов, расположенных в районах разломов или возможных оползней, а также в водонасыщенных грунтах, является одной из важных задач. В этом направлении во многих развитых странах, включая, США, Японию Турцию, Италию, Индию, Иран и другие сейсмоопасные регионы, особое внимание уделяется на обеспечение устойчивости подземных трубопроводов.
Во всем мире проводятся целевые научно-исследовательские работы, направленные на обеспечение устойчивости трубопроводов, расположенных в различных грунтовых условиях и предотвращение их выпучивания, что имеет особое значение. В этой области, в том числе проведение таких научных исследований как определение причин выпучивания подземных трубопроводов по результатам последствий сильных землетрясений, а также определение напряженно-деформированного состояния трубопроводов и разработка мероприятий, обеспечивающих уменьшение подъема колодцев, являются важными задачами.
В настоящее время в нашей республике разработаны методики расчета подземных трубопроводных систем для сейсмических районов и оценка степени повреждения подземных трубопроводов при землетрясении, исследования по обеспечению их устойчивости, в том числе, проведены широкомасштабные мероприятия по совершенствованию методики расчета и проектирования повышения прочности трубопроводов, расположенных в водонасыщенных грунтах, при сейсмических воздействиях. В этой области, в том числе разрабатываются новые методы расчета по повышению устойчивости подземных трубопроводов, расположенных в водонасыщенных грунтах. В данном направлении необходимо повышать устойчивость трубопроводов в задачах сейсмостойкости подземных сооружений. В Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан на 2017-2021 года обозначена необходимость реализации целевых программ «...повышение уровня обеспеченности коммунально-бытовыми услугами, ... обеспечение населения в сельской местности чистой питьевой водой путем строительства новых водопроводных линий...»1. Реализация данной задачи, в частности, обеспечение сейсмоустойчивости подземных трубопроводов, прокладываемых в водонасыщенных грунтах, создание компьютерной программы для расчета устойчивости подземных трубопроводов, выявление влияния реологических параметров грунта, а также геометрических и механических характеристик трубопровода на его устойчивость, и определение параметров, при которых происходит выпучивание трубопровода, и проведение научно-исследовательских работ, направленных на разработку мероприятий по уменьшению их подъема является важной задачей.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных Указами Президента Республики Узбекистан №УП-4947 от 7 февраля 2017 года «О Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан», №УП-5066 от 1 июня 2017 года «О мерах по коренному повышению эффективности системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций», №ПП-3190 от 9 августа 2017 года «О мерах по совершенствованию проведения научных исследований в области сейсмологии, сейсмостойкого строительства и сейсмической безопасности населения и территории Республики Узбекистан» и Постановлением Кабинета Министров №71 от 3 апреля 2007 года о «Государственной Программе по прогнозированию и предупреждению чрезвычайных ситуаций», а также других нормативноправовых документов, принятых в данной сфере.
Цель исследования состоит в определении динамической устойчивости подземных трубопроводов, уложенных в водонасыщенных грунтах, при действии сил в виде быстрого или циклического продольных нагружений, а также условий, при которых трубопровод окажется в состоянии неустойчивости, что может стать причиной его разрушения.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
разработан метод расчета динамической устойчивости подземных трубопроводов, уложенных в водонасыщенных грунтах, с использованием кинематической модели взаимодействия в системе «труба - грунт»;
разработан метод расчета для определения перемещений в зависимости от времени, а также амплитудно-частотные зависимости, пригодных для непосредственного их применения;
разработан метод решения задачи по исследованию устойчивости геометрически нелинейного подземного трубопровода, расположенного в водонасыщенных грунтах, для общего случая, когда совместно учитываются продольные и поперечные перемещения;
разработан метод численного расчета напряженно-деформированного состояния подземного трубопровода с массой на конце (колодец) на основе применения кинематических моделей взаимодействия в системе «сооружение - грунт».
Заключение
В результате проведенного исследования по диссертационной работе доктора философии (PhD) на тему «Динамическая устойчивость трубопроводов, расположенных в водонасыщенных грунтах» представлены следующие выводы:
1. Сформулирована постановка задач динамической устойчивости подземных трубопроводов, расположенных в водонасыщенных грунтах, с использованием кинематической модели взаимодействия в системе «трубопровод - грунт» и предложены методы их решения. Определены максимальные поперечные перемещения и амплитудно-частотные характеристики, отражающие поведение массивных и легких трубопроводов.
2. Задача при быстром продольном нагружении решалась как в линейной, так и геометрически нелинейной постановках. Проведен сравнительный анализ результатов решения задач и отмечается, что геометрическая нелинейность проявляется незначительно. Определены критическое время и величина критической силы, при которых трубопровод оказывается в состоянии неустойчивости. Также задача в данной постановке решена численным методом. Сравнительный анализ позволил получить удовлетворительные совпадения результатов решения задачи, используя аналитический и численный методы, поэтому полученные результаты являются обнадеживающими.
3. В задаче при циклическом нагружении установлено, что для массивных трубопроводов, расположенных в водонасыщенных глинистых грунтах, обладающих сравнительно невысокой вязкостью, выпучивание может проявляться в форме параметрического резонанса. А для легких трубопроводов, расположенных в глинистых грунтах со сравнительно высокой вязкостью, исследование возможности их выпучивания сводится к решению обыкновенного дифференциального уравнения по методу, А.Н.Тихонова. Также для данной задачи проведены сравнения результатов, используя двухзвенную и четырехзвенную модели взаимодействия с окружающим грунтом. На примере исследования выпучивания трубопровода, имеющего малую погонную массу, при его продольном пульсирующем нагружении, показано, что допустимо пользоваться двухзвенной моделью взаимодействия.
4. Для конкретных числовых параметров, построены графики, анализ которых позволил выявить влияние реологических параметров грунта, геометрических характеристик трубы на его устойчивость. Полученные результаты и выводы по ним находятся в удовлетворительном соответствии с результатами наблюдений за поведением трубопроводов в реальных условиях. А также согласуются с выводами экспериментальных исследований, проведенных зарубежными исследователями. Установлено, что легкие трубопроводы менее подвержены риску выпучивания в сравнении с более массивными, находящимися в тех же грунтовых условиях.
5. Предложены рекомендации по уменьшению выпучивания подземных трубопроводов в разжиженных грунтах, прокладываемые в сейсмических районах.
Полученные результаты исследования устойчивости подземного трубопровода, расположенного в водонасыщенном грунте, и вычислительная программа внедрены в процесс проектирования и строительства AJ «0’zog’irsanoatloyiha instituti» и Головном проектно-изыскательском институте ООО «Кишлоккурилишлойиха» (Справка по внедрению Государственного комитета Республики Узбекистан по архитектуре и строительству от 31 января 2018 г., № 794/11-03). Внедрение научных результатов позволили повысить качество работ и производительность труда, сократить время расчета, обеспечить устойчивость и запас прочности трубопроводов в 1,25 раза.
Разработанные метод расчета и вычислительная программа по исследованию динамической устойчивости подземных трубопроводов, уложенных в водонасыщенных грунтах, при продольных нагружениях внедрены в процесс проектирования и строительства (завод по производству флоад-стекла в Бекабадском районе, завод по производству кабин «MAN», завод СП ООО «UzAUTO-INZI», завод АО «Узметкомбинат» и др.). Применение научных результатов в процессе проектирования позволили повысить качество и эффективность работ, сократить время расчета в 2,3 раза, обеспечить устойчивость и запас прочности сооружений в 1,25 раза (справка о внедрении от 10 ноября 2017 г. AJ «O’zog’irsanoatloyiha instituti» №7/1767).
Метод численного расчета напряженно-деформированного состояния подземного трубопровода с массой на конце и расчетная формула для определения перемещений в зависимости от времени внедрены в Головном проектно-изыскательском институте «Кишлоккурилишлойиха» при проектировании и строительстве подземных трубопроводов на объектах «Индивидуального жилищного комплекса», что способствовали повышению качества работ и производительности труда на 20%, а также эффективности расчетно-проектных работ в 1,5 раза (акт внедрения от 7 декабря 2017 г. ООО «Кишлоккурилишлойиха»).
6. Многие соображения наших результатов, программа расчетов и преемственные экспериментальные исследования, а также рекомендации из нормативных документов различных стран мира с корректировкой для местных условий Узбекистана, могут служить материалом для дополнения и совершенствования нормативного документа КМК 2.01.03-96. Основной идеей исследований является уменьшение ущерба подземных сооружений с целью удовлетворения сейсмическому критерию производительности "нет утечки транспортируемого продукта". В КМК 2.01.03-96 необходимо добавить раздел по оценке устойчивости подземных трубопроводов, это позволит повысить качество и сейсмобезопасность их проектирования и строительства.
Проводимые исследования являются дальнейшим и естественным развитием сейсмодинамической теории подземных сооружений и отражают актуальный вопрос, поднятый на международном уровне. Результаты диссертационной работы являются новым вкладом в теорию устойчивости -влияние водонасыщенных грунтовых условий на устойчивость трубопроводов.
7. Выполненная работа является первым приближением и открывает перспективу для новых ранее не предусмотренных направлений исследований, связанных с изучением подземных трубопроводов при произвольно направленном сейсмическом воздействии по отношению к трубопроводу. Отметим, что для этих задач создана основа, подходы для продолжения работ.
Практическая важность проводимых исследований в этом направлении непосредственно вытекает из самой постановки задач, поэтому предстоит получить наиболее упрощенные методы оценки устойчивости трубопроводов, чтоб рекомендовать их для проектировщиков и строителей. А также интересно рассмотреть устойчивость трубопроводных систем, когда они проходят в зонах разлома и обвалов.
Соискатель выражает глубокую благодарность академику АН РУз, д.т.н. Т. Рашидову за постоянное внимание, ценные советы и всестороннюю поддержку, искреннюю признательность к.ф.-м.н., доц. |Ш.М. Сибукаеву|за постановку задач, неоценимый вклад и консультации по теории устойчивости, а также д.ф.-м.н., проф. Б. Мардонову за ценные консультации, советы и своевременную помощь, благодаря которым рукопись диссертационной работы значительно улучшилась.


background image

ТОШКЕНТ ДАВЛАТ ТЕХНИКА УНИВЕРСИТЕТИ ВА

ЎЗБЕКИСТОН МИЛЛИЙ УНИВЕРСИТЕТИ ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

ДАРАЖАЛАР БЕРУВЧИ

DSc.27.06.2017.T/FM.03.04

РАҚАМЛИ

ИЛМИЙ КЕНГАШ

МЕХАНИКА ВА ИНШООТЛАР СЕЙСМИК МУСТАҲКАМЛИГИ

ИНСТИТУТИ

АН

ЕКАТЕРИНА ВЛАДИМИРОВНА

НАМЛАНГАН ГРУНТЛАРДА ЖОЙЛАШГАН ҚУВУРЛАРНИНГ

ДИНАМИК УСТУВОРЛИГИ

01.02.04 –

Деформацияланувчан қаттиқ жисм механикаси

ФИЗИКА-МАТЕМАТИКА ФАНЛАРИ БЎЙИЧА ФАЛСАФА ДОКТОРИ

(PhD)

ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ

Тошкент

– 2018


background image

2

УДК

: 539.3

Физика-математика фанлари бўйича фалсафа доктори

(PhD)

диссертацияси автореферати мундарижаси

Оглавление автореферата диссертации доктора философии

(PhD)

по физико-математическим наукам

Contents of dissertation abstract of doctor of philosophy (PhD)

on physical and mathematical sciences

Ан

Екатерина Владимировна

Намланган грунтларда жойлашган қувурларнинг динамик устуворлиги

. . . . .3

Ан

Екатерина Владимировна

Динамическая устойчивость трубопроводов

,

расположенных в

водонасыщенных грунтах

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Ан

Екатерина Владимировна

Dynamic stability of pipelines located in water-full soil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Эълон қилинган ишлар рўйҳати

Список опубликованных работ

List of published works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49


background image

3

ТОШКЕНТ ДАВЛАТ ТЕХНИКА УНИВЕРСИТЕТИ ВА

ЎЗБЕКИСТОН МИЛЛИЙ УНИВЕРСИТЕТИ ҲУЗУРИДАГИ ИЛМИЙ

ДАРАЖАЛАР БЕРУВЧИ

DSc.27.06.2017.T/FM.03.04

РАҚАМЛИ

ИЛМИЙ КЕНГАШ

МЕХАНИКА ВА ИНШООТЛАР СЕЙСМИК МУСТАҲКАМЛИГИ

ИНСТИТУТИ

АН

ЕКАТЕРИНА ВЛАДИМИРОВНА

НАМЛАНГАН ГРУНТЛАРДА ЖОЙЛАШГАН ҚУВУРЛАРНИНГ

ДИНАМИК

УСТУВОРЛИГИ

01.02.04 –

Деформацияланувчан қаттиқ жисм механикаси

ФИЗИКА-МАТЕМАТИКА ФАНЛАРИ БЎЙИЧА ФАЛСАФА ДОКТОРИ

(PhD)

ДИССЕРТАЦИЯСИ АВТОРЕФЕРАТИ

Тошкент

– 2018


background image

4

Физика-математика фанлари бўйича фалсафа доктори

(PhD)

диссертацияси мавзуси

Ўзбекистон Республикаси Вазирлар Маҳкамаси ҳузуридаги Олий аттестация комиссиясида

B2017.1.PhD/FM17

рақам билан рўйхатга олинган

.

Диссертация Ўзбекистон Республикаси Фанлар академияси Механика ва иншоотлар

сейсмик мустаҳкамлиги институтида бажарилган

.

Диссертация автореферати уч тилда

(

ўзбек

,

рус

,

инглиз

(

резюме

))

Илмий кенгаш веб

-

саҳифасида

www.tdu.uz

ва

«ZiyoNet»

ахборот-таълим портали

www.ziyonet.uz

манзилларига

жойлаштирилган

.

Илмий раҳбар

:

Рашидов Турсунбой

техника фанлари доктори

,

профессор

,

академик

Расмий оппонентлар

:

Султанов Карим Султанович

физика-математика фанлари доктори

,

профессор

Сафаров Исмоил

физика-математика фанлари доктори

,

профессор

Етакчи ташкилот

:

Тошкент темир йўл муҳандислари институти

Диссертация ҳимояси Тошкент давлат техника университети ва Ўзбекистон Миллий

университети ҳузуридаги

DSc.27.06.2017.T/FM.03.04

рақамли илмий кенгашнинг

2018

йил

«3»

март соат

14

00

даги мажлисида бўлиб ўтади

. (

Манзил

: 100095,

Тошкент шаҳри

,

Университет

кўчаси

-2.

Тел

.: (99871) 246-46-00;

факс

: (99871) 227-10-32, e-mail: tadqiqotchi@tdtu.uz).

Диссертация билан Тошкент давлат техника университети Ахборот-ресурс марказида

танишиш мумкин

. (39

рақам билан рўйхатга олинган

).

Манзил

: 100095,

Тошкент шаҳри

,

Университет кўчаси

, 2

уй

.

Тел

.: (99871) 246-46-00.

Диссертация автореферати

2018

йил

«19»

феврал куни тарқатилди

.

(2018

йил

«19»

февралдаги

42

рақамли реестр баённомаси

).

К.А

.

Каримов

Илмий даражалар берувчи илмий

кенгаш раиси

,

т.ф.д

.,

профессор

Н.Д

.

Тураходжаев

Илмий даражалар берувчи илмий

кенгаш илмий котиби

,

т.ф.д

.,

доцент

М.М

.

Мирсаидов

Илмий даражалар берувчи илмий

кенгаш қошидаги илмий семинар

раиси

,

т.ф.д

.,

профессор

,

академик


background image

5

КИРИШ

(

фалсафа доктори

(PhD)

диссертацияси аннотацияси

)

Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати

.

Жаҳонда

зилзилавий ҳудудларда намланган грунтларда жойлашган ер ости
қувурларининг устуворлигини таъминлаш алоҳида аҳамият касб этмоқда

.

Шу

жиҳатдан

,

ер ёриқлари ёки кўчкилар содир бўлиши мумкин бўлган

ҳудудлардан

,

шунингдек намланган грунтларда жойлашган ер ости

қувурларининг устиворлигини таъминлаш учун лойиҳалаш усулларини
такомиллаштириш муҳим масалалардан бири ҳисобланади

.

Бу борада

кўпгина ривожланган мамлакатларда

,

жумладан АҚШ

,

Япония

,

Туркия

,

Италия

,

Хиндистон

,

Эрон ва бошқа сейсмик хавфли ҳудудларда ер ости

қувурларининг устуворлигини таъминлашга алоҳида эътибор қаратилган

.

Жаҳонда турли хил грунт шароитларида жойлашган қувурларнинг

устуворлигини таъминлаш ва бўртиб чиқишининг олдини олишга

йўналтирилган мақсадли илмий-тадқиқот ишларини олиб бориш алоҳида

аҳамият касб этади

.

Бу борада

,

жумладан ер ости қувурларнинг зилзила

оқибатида бўртиб чиқиш омилларини ҳамда қувурларнинг кучланганлик

-

деформацияланганлик ҳолатини аниқлаш ва қудуқларни кўтарилишини

камайтиришга хизмат қиладиган чора-тадбирларни ишлаб чиқишга

қаратилган илмий тадқиқотларни амалга ошириш муҳим вазифалардан бири
ҳисобланади

.

Ҳозирги кунда республикамизда ер ости қувур тизимларини зилзилавий

ҳудудларда ҳисоблаш услубларини ишлаб чиқиш ва ер ости қувурларнинг
зилзила содир бўлгандаги шикастланиш даражасини баҳолаш

,

уларнинг

турғунлигини таъминлаш

,

жумладан

,

намланган грунтларда жойлашган

қувурларнинг мустаҳкамлигини ошириш учун сейсмик таъсирларга
ҳисоблаш ва лойиҳалаш услубларини такомиллаштириш бўйича кенг
қамровли чора-тадбирлар амалга оширилди

.

Бу борада

,

жумладан намланган

грунтларда жойлашган ер ости қувурларнинг устуворлигини ошириш бўйича
янги ҳисоблаш усуллари ишлаб чиқилмоқда

.

Ушбу йўналишда ер ости

қувурларининг сейсмик мустаҳкамлиги масалаларида устуворликни ошириш
зарур ҳисобланади

. 2017–2021

йилларда Ўзбекистон Республикасини янада

ривожлантириш бўйича Ҳаракатлар стратегиясида

,

жумладан

«...

аҳолининг

коммунал-маиший хизматлар билан таъминланиш даражасини ошириш

,

энг

аввало

,

янги ичимлик суви тармоқларини қуриш

, ...

қишлоқ жойларда тоза

ичимлик суви билан таъминлашни тубдан яхшилаш

, ...»

1

таъкидлаб ўтилган

.

Мазкур вазифани амалга ошириш

,

жумладан намланган грунтларда

ётқизилган ер ости қувурларини сейсмик устуворлигини таъминлаш ва
устуворликни ҳисоблаш учун компьютер дастурларини яратиш

,

грунтнинг

реологик параметрлари ҳамда қувурнинг геометрик ва механик
характеристикаларини унинг устуворлигига таъсирини ва қувурнинг бўртиб
чиқиши юзага келиш омилларини аниқлаш ва уларни камайтириш чора

-

тадбирларини ишлаб чиқишга йўналтирилган илмий-тадқиқот ишларини
олиб бориш муҳим аҳамият касб этмоқда

.

1

Ўзбекистон Республикаси Президентининг

2017

йил

7

февралдаги ПФ

-4947-

сон

«

Ўзбекистон

Республикасини янада ривожлантириш бўйича Ҳаракатлар стратегияси тўғрисида

»

ги Фармони


background image

6

Ўзбекистон Республикаси Президентининг

2017

йил

7

февралдаги

ПФ

-4947-

сон

«

Ўзбекистон Республикасини янада ривожлантириш бўйича

Ҳаракатлар стратегияси тўғрисида

», 2017

йил

1

июндаги ПФ

-5066-

сон

«Фавқулодда вазиятларнинг олдини олиш ва уларни бартараф этиш тизими
самарадорлигини

тубдан

ошириш

чора-тадбирлари

тўғрисида

»

ги

Фармонлари

, 2017

йил

9

августдаги ПҚ

-3190-

сон

«

Ўзбекистон Республикаси

ҳудуди ҳамда аҳолининг сейсмик ҳавфсизлиги

,

қурилиш зилзилабардошлиги

ва сейсмология соҳасида илмий тадқиқотлар ўтказишни такомиллаштириш
чора-тадбирлари тўғрисида»ги Қарори ва Вазирлар Маҳкамасининг

2007

йил

3

апрелдаги

71-

сон

«

Фавқулодда ҳолатларни прогноз қилиш ва олдини олиш

бўйича Давлат дастури

»

даги қарори ҳамда мазкур фаолиятга тегишли бошқа

меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга
ушбу диссертация тадқиқоти муайян даражада хизмат қилади

.

Тадқиқотнинг республика фан ва технологиялари ривожланиши

устувор йўналишларига мослиги

.

Мазкур тадқиқот республика фан ва

технологиялар ривожланишининг

IV. «

Математика

,

механика

,

иншоотлар

сейсмодинамикаси ва информатика

»

устувор йўналиши доирасида

бажарилган

.

Муаммонинг ўрганилганлик даражаси

.

Ер ости иншоотларининг

грунт билан ўзаро таъсири билан боғлиқ назарий ва тажрибавий илмий

тадқиқот ишлари дунёнинг етакчи илмий марказлари

,

университетлари ва

хорижий давлатлар илмий-тадқиқот институтларининг йирик олимлари

,

жумладан

L.R.

Wang, T.

Tobita, H.

Uno, T.D.

O’rourke, T.

Iwamoto,

I. Friedmann, B. Debouvry, K. Wakamatsu

ва бошқа олимларнинг илмий

ишларида ўрганилган ҳамда маълум даражадаги ижобий натижаларга

эришилган

.

Мураккаб шаклдаги ер ости иншоотларининг сейсмодинамика

назариясини асосий энг муҳим натижалари ЎзР ФА академиги М.Т

.

Ўрозбоев

ва РФ ФА мухбир аъзоси А.А

.

Ильюшин раҳбарлигида ЎзР ФА академиги

Т.Р

.

Рашидов томонидан олинган

.

У қувурнинг атрофидаги грунтга нисбатан

кўчишини ҳисобга олган

.

Бу фактларни профессор Г.Х

.

Хожметов ва ЎзР ФА

академиги Я.Н

.

Мубораков биргаликда тажрибалар асосида ўрганиб

чиқишган

.

Грунт билан ўзаро таъсирда бўлган иншоотлар динамикаси

муаммоларида турли математик моделлардан фойдаланилган

,

шунингдек

қувурларни ҳисоблаш билан боғлиқ бўлган алоҳида масалалар турли

йилларда А

.

Абдусаттаров

,

М.Ш

.

Исраилов

,

А

.

Каюмов

,

Е.Н

.

Колмакова

,

Ш

.

Маматкулов

,

Б

.

Мардонов

,

А.Х

.

Маткаримов

,

И

.

Мирзаев

,

М

.

Мирсаидов

,

С

.

Мухамедова

,

В.А

.

Омельяненко

,

С.Ф

.

Проскурина

,

Х.С

.

Сагдиев

,

К.Д

.

Салямова

,

И.Сафаров

,

Ш.М

.

Сибукаев

,

Т.Т

.

Собиров

,

К.С

.

Султанов

,

З.Р

.

Тешабаев

,

М.К

.

Усаров

,

А.А

.

Халджигитов

,

Б.Э

.

Хусанов

,

Т

.

Юлдашев

,

А

.

Юсупов ва бошқа олимлар томонидан кенг қамровли илмий тадқиқотлар

олиб борилган

.

Бугунги кунда ўзаро таъсирнинг кинематик моделларидан фойдаланиб

,

намланган грунтларда жойлашган ер ости қувурларининг динамик

устуворлигини аниқлаш ва ҳисоблаш масалалари тўла ечилмаган

.

Ер ости

қувурининг бўртиб чиқиши юзага келиш ҳолларини ҳисоблаш

,

қувурнинг

геометрик ва механик характеристикаларини

,

грунтнинг реологик

кўрсаткичларини ва шунингдек геометрик чизиқсизликни қувурларнинг


background image

7

устуворлигига таъсирини аниқлаш

, “

қувур-грунт

”

тизимида ўзаро

таъсирининг кинематик моделларини қўллаган ҳолда

,

қувур охирида қудуқ

бўлган ер ости қувурининг кучланганлик-деформацияланганлик ҳолатини

аниқлашни сонли ҳисоблаш усулларини ишлаб чиқиш етарли даражада

ўрганилмаган

.

Тадқиқотнинг

диссертация

бажарилган

илмий-тадқиқот

муассасасининг илмий-тадқиқот ишлари режалари билан боғлиқлиги

.

Диссертация тадқиқоти Механика ва иншоотлар сейсмик мустаҳкамлиги
институти

илмий-тадқиқот

ишлари

режасининг

ФА-Ф

8-

Ф

086

«Ёпишқоқликни

,

намликни ва грунт структурасининг бир жинсли

эмаслигини ҳисобга олган ҳолда

«

деформацияланувчи қаттиқ жисм-грунт

»

ўзаро таъсири тизимидаги тадқиқот

(

сейсмик кучлар таъсирида

)» (2007–

2011);

Ф

4-

ФА-Ф

047 «

Структураси ўзгарган грунтларда жойлашган мураккаб

шаклдаги ер ости қувур тизимларининг сейсмодинамикаси

» (2012–2016);

ФА-А

14-

Ф

019 «

Жаҳон миқёсидаги кучли зилзилалар оқибатларини

муҳандислик таҳлили ва янги тадқиқотлар асосида зилзилабардош ер ости
муҳандислик иншоотларини ҳисоблаш ва лойиҳалаш усулларини
актуаллаштириш

бўйича

тавсиялар

ишлаб

чиқиш

» (2015–2017)

мавзуларидаги лойиҳалар доирасида бажарилган

.

Тадқиқотнинг мақсади

сувга тўйинган грунтларда жойлашган

,

тез ёки

даврий бўйлама юкланиш кўринишидаги кучлар таъсиридаги ер ости

қувурларининг динамик мустаҳкамлигини ҳамда қувурнинг бузилишига олиб

келадиган нотурғунлик ҳолатларини аниқлашдан иборат

.

Тадқиқотнинг вазифалари

:

биринчи

яқинлашишда

ечимнинг

“

доимий

”

ва

“

чегаравий

”

компонентларини қуриш ва вақтга боғлиқ ҳолда қувурнинг кўндаланг

кўчишини аниқлашнинг ҳисоблаш усулини ишлаб чиқиш

;

қувурнинг бўртиб чиқиши юзага келиш ҳолларини ва амплитуда

-

частотали боғлиқликни ҳисоблаш дастурини ишлаб чиқиш

;

кўндаланг ва бўйлама кўчишларни биргаликда ҳисобга олувчи умумий

ҳоллар учун сувга тўйинган грунтларда жойлашган ер ости қувурлари

устуворлигини ҳисоблаш усулини ишлаб чиқиш

;

қувурнинг геометрик ва механик характеристикаларини

,

грунтнинг

реологик кўрсаткичларини ва шунингдек геометрик чизиқсизликни

қувурларнинг устуворлигига таъсирини аниқлаш

;

грунтнинг юқори ёпишқоқлигини ҳисобга олган ҳолда

,

қувурнинг

нотурғун ҳолатга олиб келадиган критик вақт ва критик кучнинг катталигини

аниқлаш

;

“қувур-грунт

”

тизимида ўзаро таъсирининг кинематик моделларини

қўллаган ҳолда

,

қувур охирида маълум бир оғирлик

(

қудуқ

)

бўлган ер ости

қувурининг кучланганлик-деформацияланганлик ҳолатини сонли ҳисоблаш

усулини ишлаб чиқиш

.

Тадқиқотнинг объекти

сифатида сувга тўйинган грунтларда

жойлашган ҳаётни таъминловчи ер ости тизимлари

(

қувурлар

,

қудуқлар

)

олинган

.

Тадқиқотнинг предмети

турли хил динамик

,

шунингдек сейсмик

юкланишлар таъсиридаги

,

сувга тўйинган грунт билан ўзаро таъсирнинг


background image

8

кинематик моделларини қўллаган ҳолда ер ости иншоотларининг динамик

турғунлигини текширишни ташкил этади

.

Тадқиқотнинг

усуллари

.

Тадқиқот

олиб

бориш

жараёнида

деформацияланувчан

қаттиқ

жисмлар

механикаси

,

математик

моделлаштириш ва сонли усуллар

,

алгоритмлаштириш

,

математик физика

,

ҳисоблаш математикаси

,

дастурлаштириш технологияси ва ҳисоблаш

экспериментлари усуллари қўлланилган

.

Диссертация тадқиқотининг илмий янгилиги

қуйидагилардан иборат

:

“қувур-грунт

”

тизимидаги ўзаро таъсирининг кинематик моделларидан

фойдаланиб сувга тўйинган грунтда жойлашган ер ости қувурларининг

динамик устуворлигини ҳисоблаш усули ишлаб чиқилган

;

кўчишнинг

вақтга

боғлиқлиги

ҳамда

амплитуда

частоталар

боғлиқлигини аниқлаш учун бевосита қўллаш мумкин бўлган ҳисоблаш

усули ишлаб чиқилган

;

кўндаланг ва бўйлама кўчишларни биргаликда ҳисобга олувчи умумий

ҳоллар учун сувга тўйинган грунтларда жойлашган

,

геометрик чизиқсиз ер

ости қувурининг устуворлигини текшириш масалаларини ечиш усули ишлаб

чиқилган

;

“қувур-грунт

”

тизимида ўзаро таъсирининг кинематик моделларини

қўллаш асосида

,

қувур охирида маълум бир оғирлик

(

қудуқ

)

бўлган ер ости

қувурининг кучланганлик-деформацияланганлик ҳолатини сонли ҳисоблаш

усули ишлаб чиқилган

.

Тадқиқотнинг амалий натижалари қуйидагилардан иборат

:

намланган грунтларда жойлашган ер ости қувурларининг устуворлигини

ҳисоблаш усули ишлаб чиқилган

;

намланган грунтларда жойлашган қувурларнинг динамик турғунлигини

,

чизиқли ва чизиқсиз масалаларни ечиш

,

сонли натижалар олиш жараёнини

автоматлаштириш имконини берувчи ҳисоблаш дастури ишлаб чиқилган

(№

DGU 04374);

сейсмик ҳудудларда қуйқаланадиган грунтларда ётқизиладиган ер ости

қувурларини бўртиб чиқишини камайтиришга хизмат қиладиган чора

-

тадбирлар ишлаб чиқилган

.

Тадқиқот натижаларининг ишончлилиги

.

Тадқиқот натижаларининг

ишончлилиги сонли натижалар билан аналитик ечимларни бир-бирига мос

келишида кўрсатилган ва илмий адабиётларда келтирилган шунга ўхшаш

ечилган масалалар натижаларини кўрсатилган аниқ масалалар натижаларига

солиштириб асосланган

.

Шунингдек

,

тадқиқотдан олинган натижалар чет эл

тадқиқотчилари ўтказган тажриба натижаларига ҳамда зилзила оқибатида

бўртиб чиққан қувурлар тавсифига мос келиши билан изоҳланади

.

Тадқиқот натижаларининг илмий ва амалий аҳамияти

.

Тадқиқотнинг илмий аҳамияти ер ости иншоотлари сейсмодинамикаси

назариясини келгусидаги ривожланишида сувга тўйинган грунтлардаги ер

ости қувурларини бўртиб чиқиши ҳақидаги янги материаллар асосида

тўлдириш билан изоҳланади

.

Диссертация ишининг натижалари намланган

грунт шароитларини қувурларнинг устуворлигига таъсири

–

устуворлик

назариясига ўзининг янги ҳиссасини қўшиши билан изоҳланади

.

Тадқиқотнинг амалий аҳамияти ер ости иншоотларини лойиҳалаш

амалиётида

ишлаб

чиқилган

ҳисоблаш

дастурини

қўлланилиши


background image

9

ҳаражатларни тежалишига ва лойиҳа конструкторлик ишланмалар

жараёнларини тезлаштиришга олиб келади ҳамда ер ости иншоотларини

турғунлигини текшириш имкониятини беради

.

Олиб борилган тадқиқотлар

ва халқаро тажрибалар асосида қуйқаланган грунтлардаги ер ости

иншоотларини бўртиб чиқишини камайтириш бўйича таклиф қилинган

тавсиялар сейсмик хавф-хатарни сезиларли даражада камайтиришга хизмат

қилиши билан изоҳланади

.

Тадқиқот натижаларининг жорий қилиниши

.

Намланган грунтларда

жойлашган қувурларнинг динамик устуворлиги бўйича олинган илмий

натижалар асосида

:

бўйлама юкланишларда намланган грунтларда жойлашган ер ости

қувурларининг

устуворлигини

ҳисоблаш

усули

ва

дастури

«O‘zog‘irsanoatloyiha instituti»

АЖда ер ости қувурларини лойиҳалаш ва

қурилиш жараёнида жорий этилган

(

Ўзбекистон Республикаси Давлат

архитектура ва қурилиш қўмитасининг

2018

йил

31

январдаги

794/11-03-

сон

маълумотномаси

).

Илмий тадқиқот натижасида намланган грунтларда

жойлашган қувурларнинг динамик устуворлигини ва мустаҳкамлигини

1,25

марта захира билан таъминлаш ҳамда ҳисоблаш вақтини

2,3

баробар

қисқартириш имконини берган

;

қувур охирида маълум бир оғирлик

(

қудуқ

)

бўлган ер ости қувурининг

кучланганлик-деформацияланганлик

ҳолатини

ҳисоблаш

усули

«Қишлоққурилишлойиҳа

»

МЧЖ Бош лойиҳа-қидирув институтида

“

Якка

тартибдаги яшаш комплекслари

”

обектларида ер ости қувурларидаги

максимал кучланганлик-деформацияланганлик ҳолатини аниқлаш учун

жорий этилган

(

Ўзбекистон Республикаси Давлат архитектура ва қурилиш

қўмитасининг

2018

йил

31

январдаги

794/11-03-

сон маълумотномаси

).

Илмий

натижанинг қўлланилиши иш сифати ва меҳнат унумдорлигини

20%

га

ошириш имконини берган

;

кўчишларни вақтга боғлиқ ҳолда аниқлашнинг ҳисоблаш усули

«Қишлоққурилишлойиҳа

»

МЧЖ Бош лойиҳа-қидирув институтида

“

Якка

тартибдаги яшаш комплекслари

”

обектларида ер ости қувурларининг

динамик устуворлигини таъминлаш учун жорий қилинган

(

Ўзбекистон

Республикаси Давлат архитектура ва қурилиш қўмитасининг

2018

йил

31

январдаги

794/11-03-

сон маълумотномаси

).

Илмий натижанинг қўлланилиши

ҳисоб-лойиҳалаш ишлари самарадорлигини

1,5

баробар ошириш имконини

берган

.

Тадқиқот натижаларининг апробацияси

.

Мазкур тадқиқот натижа

-

лари

,

жумладан

4

та халқаро ва

4

та республика илмий-амалий

анжуманларида ва симпозиумларда муҳокамадан ўтказилган

.

Тадқиқот натижаларининг эълон қилинганлиги

.

Диссертация

мавзуси бўйича жами

24

та илмий иш чоп этилган

,

шулардан

, 1

та

монография

,

Ўзбекистон Республикаси Олий аттестация комиссиясининг

фалсафа доктори

(PhD)

диссертациялари асосий илмий натижалари чоп

этишга тавсия этилган илмий нашрларда

14

та мақола

,

жумладан

10

таси

республика ва

4

таси хорижий журналларда нашр қилинган

.

Диссертациянинг тузилиши ва ҳажми

.

Диссертация таркиби

,

кириш

,

тўртта боб

,

хулоса

,

фойдаланилган адабиётлар рўйхати ва иловалардан

иборат

.

Диссертация ҳажми

109

бетни ташкил этган

.


background image

10

ДИССЕРТАЦИЯНИНГ АСОСИЙ МАЗМУНИ

Кириш

қисмида ўтказилган тадқиқотнинг долзарблиги ва зарурати

асосланган

,

тадқиқот мақсади ва вазифалари

,

объекти ва предметлари

тавсифланган

,

тадқиқотнинг

республика

фан

ва

технологиялари

ривожланишининг устувор йўналишлари мослиги кўрсатилган

,

тадқиқотнинг

илмий янгилиги ва амалий натижалари баён қилинган

,

олинган

натижаларнинг ишончлилиги асосланган

,

олинган натижаларнинг илмий ва

амалий аҳамияти очиб берилган

,

тадқиқот натижаларини амалиётга жорий

қилиш

,

нашр этилган ишлар ва диссертация тузилиши бўйича маълумотлар

келтирилган

.

Диссертациянинг

«

Сувга тўйинган

,

майда заррачали грунтларнинг

механик хоссалари ва уларда жойлашган қаттиқ жисмлар билан ўзаро
таъсир характери

»

деб номланган биринчи боби қувурнинг атрофидаги

грунт билан ўзаро таъсир масалаларига бағишланган

.

Ҳаётни таъминловчи

тизимлар бўйича хорижий маълумотлар ифода этилган ва охирги зилзилалар
оқибатлари

бўйича

маълумотлар

тахлили

келтирилган

.

Япония

тадқиқотчилари

T. Iwamoto

и

T. Yamaji

маълумотларига кўра

, 1972

йилдаги

Мияги шаҳридаги зилзилада ер ости қувурларининг шикастланиши ва
бузилишидан ташқари ер остидан қувурларни қия аркалар ҳосил қилиб
кўтарилган қисмлари аниқланган

.

Ҳудди шунга ўхшаш шикастланишлар

1983

йилда Кум-Дагда

, 1952

йилда Колифорнияда

, 1993

йилда

Kushiro-oki,

2004

йилда

Niigataken-chuets

ва бошқа жойларда қайд қилинган

,

бундан

ташқари оҳирги зилзилаларда канализация қудуқларини кўтарилиши ҳам
кузатилган

.

1-

расм

.

Қувур қисмининг

ер остидан бўртиб чиқиши

2-

расм

. 2003

йил

Onbetsu

шаҳрида

Tokachi-oki

зилзиласи таъсирида қудуқнинг бўртиб чиқиши

Зилзила оқибатида бўртиб чиққан ер ости иншоотларининг тахлили

уларни бўртиб чиқишига сабаб грунтнинг қуйқаланиши эканлигини
кўрсатди

.

Сувга тўйинган грунт тушунчасига хусусияти жиҳатидан турли

хил грунтлар киради

.

Шунинг учун лойли грунтларни намлигига қараб

Т.Р.Рашидов ва Ш.М.Сибукаевлар томонидан

3

та категорияга бўлиш тавсия

этилган

:

I.

0<

W

<15%) –

ер ости иншоотлари билан ўзаро таъсир характери

,

ер

ости иншоотлари сейсмик мустаҳкамлигининг динамик назарияси доирасида
батафсил ва асослаб ишлаб чиқилган

,

юк кўтариш қобилиятига эга бўлган

грунтлар

.


background image

11

II. (15<

W

<45%) –

бу категориядаги грунтларни мураккаб реологик

муҳитлар каби ўрганиш керак

,

уларнинг юк кўтариш қобилияти унчалик

катта эмас

.

III. (

W

>45

%)

. –

бу категориядаги грунтларни ёпишқоқ суюқлик

сифатида қараш керак

.

Диссертациянинг асосий бўлимида қаралаётган қувур асосан

II

ва

III

категориялар чегарасидаги сувга тўйинган грунтларда жойлашган

.

Оддий грунтларда ер ости иншоотларини грунтлар билан ўзаро

таъсирини характерловчи асосий хусусият ишқаланиш бўлса

,

сувга тўйинган

грунтларда эса биринчи навбатда ишқаланиш билан бир қаторда
ёпишқоқлиги ҳам киритилади

.

Шунга асосан ер ости иншоотлари

сейсмодинамикасида асосий муаммолардан ҳисобланган

«

иншоот

–

грунт

»

ўзаро таъсир модели тизимига аниқлик ва қўшимчалар киритиш имконияти
пайдо бўлади

.

Т.Рашидов ва Ш.М.Сибукаевлар томонидан сувга тўйинган грунтларда

қувурларни кўндаланг ва бўйлама ҳаракатлари учун тўртта таянч
элементлардан ташкил топган ўзаро таъсирнинг қуйидаги математик
моделлари тавсия қилинган

:

заррачаларини кўчиши ва тезлиги

,

шунингдек

уларни деформацияси ва деформацияланиш тезлиги

,

эластиклик ва

қовушқоқлик модули ҳисобланади

,

булар схематик кўринишда эластик

(

Н

)

элемент ва қовушқоқ

(

N

)

элементларини параллел равишда

“

уланиши”ни

билдиради

,

бу ерда

Н

ва

N

Гук ва Ньютон элементларига тегишли

:

t

x

u

x

u

t

u

u

k

q

x

x

x

x

x

+

+

+

=

-

2

m

b

l

;

t

x

w

x

w

t

w

w

k

q

z

z

z

z

z

-

-

+

=

-

2

3

2

2

m

b

l

;

хусусий холда ўзаро таъсирнинг икки звеноли модели қуйидагича

t

u

u

k

q

x

x

x

+

=

-

l

;

t

w

w

k

q

z

z

z

+

=

-

l

,

бу ерда

u

,

w

–

қувурнинг бўйлама ва кўндаланг кўчиши

,

z

x

z

x

k

k

b

b

,

,

,

–

ўзаро

таъсирнинг

эластиклик

хоссасини

характерловчи

коэффициентлар

;

z

x

z

x

m

m

l

l

,

,

,

–

ўзаро таъсирнинг қовушқоқлик хоссасини характерловчи

коэффициентлар

.

“Қувур-грунт

”

тизимида ўзаро таъсирнинг бу моделлари ер ости

қувурларининг устуворлиги тадқиқотларида фойдаланилади

.

Диссертациянинг

«Тез бўйлама кучланишда ер ости қувурларининг

динамик устуворлиги

»

деб номланган иккинчи бобида қувурни ўраб турган

майда заррачали грунт юқори даражада нам бўлган ҳолда сейсмик таъсирлар
натижасида қувурларнинг динамик устуворлиги масалалари кўриб чиқилган

.

Масала геометрик чизиқли ва чизиқсиз ҳоллар учун ечилган

.

Қувур икки

томондан шарнир билан махкамланган ва ўқи бўйлаб

P

r

куч билан

сиқилмоқда деб ҳисоблаймиз

.

Қувурнинг геометрик чизиқсизлигини ҳисобга

олувчи хадлари бўлган қувурни бўйлама ҳаракатини тавсифловчи
тенгламадан келиб чиқиб

,

қувур ва грунтни ўзаро таъсири модули ва

P

r

бўйлама кучнинг ҳаракати қуйидагича

:


background image

12

(

) (

)

(

)

( ) ( )

.

2

1

,

0

,

)

(

2

1

2

0

2

1

2

1

2

0

1

1

2

1

2

4

0

1

4

x

W

dx

x

W

t

u

t

l

u

l

EF

x

W

t

P

W

W

k

t

W

t

W

m

m

x

W

W

EJ

l

T

z

z

Г

T

ú

ú

û

ù

ê

ê

ë

é

÷

ø

ö

ç

è

æ

+

-

=

=

+

-

+

+

+

+

-

ò

l

(1)

бу ерда

W

0

(

x

)

ва

W

1

(

x

,

t

) –

қувурнинг бошланғич ва тўла эгилиши

;

u

(0,

t

)

ва

u

(

l

,

t

) –

қувур чегараларининг бўйлама кўчиши

;

E

–

қувур материалининг

эластиклик модули

;

J

–

қувур кесимининг ўқдаги инерция моменти

;

F

T

–

қувурнинг кўндаланг кесим юзаси

;

l

–

қувур узунлиги

;

m

T

–

қувурнинг

массаси

;

m

Г

–

грунтнинг массаси

;

P

(

t

) –

ташқи куч

.

Чегаравий шартлар

:

х

=0;

l

.

бўлганида

0

,

0

2

1

2

1

=

=

x

W

W

.

Аниқлик

учун фараз қиламиз

u

(

l

,

t

)=

u

(0,

t

)=0,

яъни қувур четлари силжимайди

.

Ташқи куч

P

(

t

)

учбурчак юк кўринишида берилмоқда

:

( )

ïî

ï

í

ì

>

-

-

<

=

0

0

1

1

0

0

,

,

T

t

T

T

t

T

F

T

c

T

t

tF

c

t

P

T

T

(2)

Ўлчовсиз параметрларга ўтиш ва сувга тўйинган грунтларни

ёпишқоқлигини ҳисобга олиш

,

вақт бўйича юқори хосилали кичик

параметрли тенгламага келиш имкониятини беради

.

Бу тенглама ечимини

тўғридан тўғри қўллаш мумкин бўлган ҳисоблаш формуласи кўринишида
олиш имкониятини берадиган А.Н.Тихонов томонидан тавсия этилган усул
билан ечилади

.

Қувурларнинг максимал кўндаланг кўчишларини вақтга

боғлиқлиги графиги қурилган

.

¨

биринчи қисм учун

:

1

0

1

£

£

t

,

P

(

t

1

)=

c

T

0

F

T

t

1

.

а

б

0,013

0,0135

0,014

0,0145

0,015

0,0155

0,016

0,0165

0,03039

0,12249

0,3

t

,

с

y

,

см

3

2

1

3-

расм

.

Қувурларнинг максимал кўндаланг кўчишининг ўзгариши

(

а

)

икки ўлчовли

ва

(

б

)

уч ўлчовли фазода

: 1 –

c =10

2

МПа/с

; 2 –

c =5

∙

10

2

МПа/с

; 3 –

c =10

3

МПа/с

Графикдан кўриниб турибдики

,

бу босқичда

[0

≤

t

1

≤

1]

ҳаракат тебраниш

характерига эга

,

y

максимал кўчиш

y

0

(чексиз кичик хад

)

тартибга эга

,

шунинг

учун тебраниш сезиларли эмас

.

Бу босқич охирида

t

вақтнинг маълум

қийматидан бошлаб

y

ни қийматини ўсиш тенденцияси кўринади

.

Бу босқич

натижалари иккинчи босқич учун бошланғич шарт бўлиб ҳизмат қилади

.

Бу

натижа А.С

.

Вольмирнинг

«

Деформацияланувчи тизимлар устуворлиги

»

китобида келтирилган грунтда бўлмаган стержен учун худди шунга ўхшаш
натижага мос келади

.


background image

13

¨

Иккинчи қисм учун

:

2

1

1

£

£

t

,

)

2

(

)

(

1

0

1

t

F

T

c

t

P

T

-

=

.

а

б

0,0105

0,011

0,0115

0,012

0,0125

0,013

0,6501 0,6507 0,6537 0,6661 0,7158 0,9154

1,3

t

,

с

y

,

см

1

2

4-

расм

.

Қувурларнинг максимал кўндаланг кўчишининг ўзгариши

(

а

)

икки ўлчовли

ва

(

б

)

уч ўлчовли фазода

: 1 – l =6

м

; 2 – l =10

м

;

Р

кр

=7782

кН

; t

кр

=0.54

с

; R=0.2

м

;

k

1

=20

МПа/м

;

δ

=0.02

м

;

μ

=10

3

Па·с

; T

0

=0.65

с

;

σ

=13.4

МПа

Бу босқичда

[1

≤

t

1

≤

2]

ҳисоблаш нолдан бошланади

,

олинган натижалар

қувурнинг динамик нотурғун бўлгандаги ҳар бир аниқ ҳол учун критик вақт
қийматини ва критик куч катталигини аниқлаш имкониятини беради

.

Натижалар таҳлили қуйидаги хулосаларни қилиш имкониятини беради

:

1)

Кутилганидек

,

қувурларни турғунлигига унинг қаттиқлиги таъсир қилади

;

2)

шунингдек қувурнинг турғунлик ҳолатига унинг узунлиги таъсир

кўрсатади

.

l

-узунлик қанча катта бўлса қувур турғунлиги шунча кам бўлади

;

3)

кучнинг параметри катта бўлгани сари қувурнинг бир хил параметрларида

бўртиб чиқиш эхтимоллиги ортиб боради

; 4)

кучланишнинг

Т

0

вақти

қувурнинг турғунлигига таъсир қилади

:

Т

0

қанча катта бўлса кўчиш шунча

катта бўлади

; 5)

грунтнинг динамик қовушқоқлиги қанча катта бўлса қувурни

бўртиб чиқиш эхтимоллиги ортади

; 6)

эластиклик коэффиценти қанча катта

бўлса қувур шунча турғун бўлади

; 7)

c

қанча катта бўлса

,

Р

кр

ҳам шунча

катта бўлади

.

Масала геометрик чизиқли ва чизиқсиз қўилган ҳоллар учун ечилган

.

Икки хол учун олинган натижалар тахлили шуни кўрсатадики

,

геометрик

чизиқсизликни ҳисобга олиб олинган натижалар чизиқли ҳол учун олинган
натижалардан фарқ қилмайди

(

геометрик чизиқсизлик натижанинг вергулдан

кейинги

4-

чи

, 5-

чи сонларига таъсир қилади

).

Диссертациянинг

«Бўйлама узилишли кучланишлар таъсиридаги ер

ости қувурларини динамик устуворлиги

»

деб номланган учинчи бобида

бир томони маҳкамланган

,

иккинчи томони эса йирик жисм билан

бирлаштирилган

(

мураккаб тугун ва бошқ

.)

юқори намланган грунтда

жойлашган қувур қаралган

.

Сейсмик таъсир натижасида йирик жисм қувурга

ўқ бўйлаб кўчишни узатади

,

бунда частотани тебраниши қувурни ўзининг

кўндаланг тебраниш частотасидан тахминан икки баробар каттароқ бўлади

.

Масала Кирхгоффнинг техник назариясида қўлланиладиган стерженларни
“катта эгилишлар

”

тенгламалар системаси базасида ечилади

:


background image

14

ï

ï

þ

ï

ï

ý

ü

=

ïþ

ï

ý

ü

ïî

ï

í

ì

ú

ú

û

ù

ê

ê

ë

é

÷

ø

ö

ç

è

æ

+

-

+

=

ú

ú

û

ù

ê

ê

ë

é

÷

ø

ö

ç

è

æ

+

-

z

Т

Т

x

Т

Т

q

x

W

x

U

x

W

x

EF

x

W

EJ

t

W

m

q

x

W

x

U

x

EF

t

U

m

2

1

1

4

1

4

2

1

2

2

1

2

2

2

1

2

1

.

(3)

Чегаравий шартлар

:

x

=0

бўлганда

U

=0,

x

=

l

бўлганда

U

=

U

0

+

U

1

cos

γ

t

;

х

=0;

l

бўлганда

0

,

0

2

1

2

1

=

=

x

W

W

бу ерда

t

,

x

–

қувурни вақт ўлчови ва ўқ бўйлаб координата нуқтаси

;

F

Т

–

қувурнинг кўндаланг кесим юзаси

;

EJ

–

қувурнинг эгилишдаги

бикирлиги

;

m

Т

–

қувурнинг массаси

;

х

q

,

z

q

–

қувурга таъсир қилувчи ташқи

кучнинг ўлчовли бўйлама ва кўндаланг компоненталари

.

Қувурни бошланғич эгилиши мавжуд бўлганлигини эътиборга олган

ҳолда

,

ўлчовсиз катталикларга ўтиш ва масалани ўлчовсиз параметрларни

қиёсий тахлили

2

та охирги вариантларни ажратиб олиш имконини берди

:

I.

Унча катта бўлмаган ёпишқоқликка эга бўлган

,

сувга тўйинган лойли

грунтда жойлашган оғир қувур

.

Бу ҳолда масала параметрик резонансни

тадқиқ қилишга келтирилган

.

Натижада қувур ва уни атрофидаги грунт

билан ўзаро таъсирини характерловчи турли ҳил кўрсаткичларни сонли
қийматлари учун амплитуда-частотали диаграммалар тузилган

.

Шунга ўхшаш масалаларда қувур ўқининг бошланғич эгилиши

,

қувурни

геометрик

кўрсаткичлари

ва

ташқи

мухитни

амплитуда-частота

характеристикаларига таъсири қаралмаган

.

Параметрик қўзғалиш частотасининг секин ўзгариши

5,

а

-расмда

(бошланғич эгилиш ҳисобга олинмаган

)

кўрсатилган

,

чап томондаги қалин

чизиқлар турғун холатни билдиради

.

β

ошганида ҳаракатсиз ҳолат турғун

бўлади

,

β

=

β

1

бўлганида амплитудаси аввал ошадиган параметрик тебраниш

пайдо бўлади

.

N

критик нуқтага яқинлашганда амплитуда яна камаяди

.

β

нинг қиймати

с

/

а

қийматга етганда тебраниш тўхтайди

.

Агар

β

камайса

,

у

ҳолда ўнг томондан борилганда ҳолат турғунлигича қолади

.

β

2

нуқтага етиб

келишимиз билан

β

=

β

1

яқинлашганда камаядиган

,

тенглашганда эса нолга

тенг бўладиган

M

охирги амплитудали тебраниш ҳосил бўлади

.

5-

расм

.

Параметрик тебранишларнинг амплитуда-частотали диаграммаси

:

а

–

бошланғич эгилиш ҳисобга олинмаган

;

б

–

бошланғич эгилиш ҳисобга олинган


background image

15

5,

б

-расм учун ҳам

(

ўнг томонини ҳисобга олган ҳолда

,

яъни бошланғич

эгилишни

)

худди шундай тахлил ўтказамиз

.

II.

Сезиларли даражадаги ёпишқоқ бўлган сувга тўйинган грунтда

жойлашган енгил қувур

.

Бу ҳолда вақт бўйича катта хосилада кичик

параметрли тенглама ҳосил бўлди

.

Бу тенгламани А.Н.Тихонов томонидан

тавсия этилган усул билан ечамиз

,

яъни

2-

чи бобда бажарилган ишларни ва

графиклар тахлилини қайтадан бажарамиз

.

Буни фарқи шундаки

,

бу ерда бир

босқичли вақтга боғлиқ жараён қаралмоқда

.

Масала

«

қувур

–

грунт

»

ўзаро

таъсир тизимида

4

ва

2

звеноли моделни қўллаш орқали ечилган

.

Натижалар

тахлили

z

b

,

z

m

параметрлар қувурнинг кўндаланг кўчиши максимал

қийматига таъсир қилмаслигини кўрсатди

.

Иккинчи ва учинчи бобларда кўрилган масалалар тахлиллар

кўрсатадики

,

енгил қувурларда бўртиб чиқиш ҳоллари кам учрайди ва улар

учун критик вақтнинг қиймати катта

,

яъни

,

кутилганидек енгил қувурлар

ишончлироқ эканлигини кўрсатади

.

Диссертациянинг

«Ер ости қувурлари ва қудуқлари кўтарилишини

сонли усуллар билан тадқиқ қилиш

»

номли тўртинчи бобининг

§1

қисмида ўқ бўйлаб юкланишларда

,

бўйлама ва кўндаланг кўчишларни

биргаликда ҳисобга олган ҳолда сувга тўйинган грунтда жойлашган
қувурнинг кўтарилиши тадқиқ қилинган

.

l

узунликдаги қувурни чекли

элементларга бўлиб чиқамиз

.

Уларни катталигини бир хил деб ҳисоблаймиз

ва

а

га тенг деб оламиз

.

х

=0

кесимда ўқ бўйлаб ташқи ўқ бўйича таъсир

қилувчи сиқиш кучи

P

r

ҳаракат қилади

.

Ихтиёрий ер ости қувури синусоида

кўринишида танлаб олинган бошланғич эгилишга эга

.

Геометрик чизиқсизликни ҳисобга олган ҳолда

i

-чи элемент учун

деформациянинг тўлиқ ишини ташкил қиламиз

(

)

EF

a

P

dx

x

W

W

EJ

dx

x

W

x

U

EF

A

a

i

i

a

i

i

i

U

2

2

1

2

1

2

1

2

0

2

2

0

1

2

0

2

2

1

+

÷÷

ø

ö

çç

è

æ

-

+

ú

ú
û

ù

ê

ê
ë

é

÷÷

ø

ö

çç

è

æ

+

=

ò

ò

(4)

ва қувурнинг кинетик энергияси ифодасини тузамиз

,

2

1

0

2

1

2

dx

t

W

t

U

E

a

i

i

i

k

ò

ú

ú
û

ù

ê

ê
ë

é

÷÷

ø

ö

çç

è

æ

+

÷÷

ø

ö

çç

è

æ

=

m

μ

=

m

T

+

m

Г

,

(5)

бу ерда

( )

( )

t

x

W

W

x

W

W

i

i

i

i

,

,

1

1

0

0

=

=

–

i

-чи элементнинг бошланғич ва тўла

эгилиши

;

i

U

–

i

-чи элементнинг бўйлама кўчиши

.

Сиқиш кучи потенциали қуйидаги формула билан ҳисобланади

dx

x

W

x

W

P

EF

a

P

V

a

i

i

i

p

ò

ú

ú
û

ù

ê

ê
ë

é

÷÷

ø

ö

çç

è

æ

-

÷÷

ø

ö

çç

è

æ

-

-

=

0

2

0

2

1

2

2

.

(6)

Қувур элементини грунт билан ўзаро муносабати кучидан бўладиган

ишларни қуйидаги кўринишда тасаввур қиламиз

:

( )

(

)

[

]

( )

( )

.

2

1

;

2

1

0

2

1

2

2

0

2

0

1

2

1

ò

ò

úû

ù

êë

é

+

=

-

+

=

a

i

z

i

x

i

D

a

i

i

z

i

x

i

D

dx

W

t

U

t

A

dx

W

W

k

U

k

A

l

l

(7)


background image

16

Қуйидаги чегаравий шартларни кўриб чиқамиз

:

х

=0

да

0

,

0

2

1

2

1

=

=

x

W

W

;

х

=0

да

U=r

1

;

х

=

l

да

U

=0.

Қувур элементлари чегарасида Кирхгоф гипотезасини қўллаймиз

,

у

ҳолда

(4)

тенглама қуйидаги кўринишга келади

:

[ ]

[ ]

(

)

.

2

2

1

2

1

,

0

,

2

1

0

2

2

2

0

1

2

2

0

2

1

ò

ò

+

÷÷

ø

ö

çç

è

æ

-

+

ú

ú
û

ù

ê

ê
ë

é

÷÷

ø

ö

çç

è

æ

+

-

=

a

i

i

a

i

i

i

i

U

EF

a

P

dx

x

W

W

EJ

dx

x

W

t

U

t

a

U

EF

a

A

Умумий потенциал энергия

p

V

+

=

u

A

П

га тенг бўлади

.

П

E

L

k

-

=

,

Лангарж функциясини аниқлаб

,

( )

t

q

q

i

i

=

ни умумлашган координатлар деб

оламиз

.

Лагранжнинг

II –

ҳолдаги тенгламасини тузамиз

.

î

í

ì

-

-

=

-

÷÷

ø

ö

çç

è

æ

-

-

=

-

÷÷

ø

ö

çç

è

æ

1

2

1

1

1

1

2

1

;

r

A

r

A

r

L

r

L

dt

d

q

A

q

A

q

L

q

L

dt

d

D

D

i

D

i

D

i

i

&

&

&

&

Кўндаланг йўналишдаги қувур шаклини учинчи даражали Эрмит

полиноми орқали ифода этамиз

.

Қувур узунлигини

n

та чекли бўлакка

бўламиз

,

у ҳолда тугуннинг номаълум кўчишлари сони

(

n

+1)

бўлади

.

Эгилишлар

W

1

=

q

i

,

W

1

=

q

j

,

элемент тугунларида бурилиш бурчаги қуйидагича

1

1

1

1

,

+

+

=

¢

=

¢

j

i

q

W

q

W

.

Шундай қилиб

,

k

-чи элемент учун қувурни тўлиқ

эгилишини қуйидаги кўринишда берамиз

:

1

4

3

1

2

1

1

+

+

+

+

+

=

j

j

i

i

k

q

Э

q

Э

q

Э

q

Э

W

,

бу ерда

q

i

,

q

j

–эгилишлар

,

q

i

+1

,

q

j

+1

–тугунлардаги бурилиш бурчаги

;

3

2

1

5

.

0

5

.

1

1

Э

x

x

+

-

=

,

(

)

3

2

2

5

.

0

5

.

1

x

x

x

+

-

=

а

Э

,

3

3

5

.

0

5

.

1

Э

x

x

-

=

,

(

)

3

4

5

.

0

5

.

0

Э

x

x

+

-

=

а

,

a

x

=

x

.

Ихтиёрий

k

элемент учун бўйлама кўчишни қуйидаги кўринишда

оламиз

:

(

)

( )

(

)

x

x

1

1

1

+

+

+

-

=

+

-

=

i

i

i

i

k

r

r

а

х

r

а

х

а

r

U

,

бу ерда

1

,

+

i

i

r

r

–

тугунларни бўйлама кўчиши

.

Ер ости қувури ўқ бўйлаб

t

F

c

t

P

Т

=

)

(

,

э

т

P

P

=

(

2

2

/

4

l

EJ

P

э

p

=

-

эйлер

критик кучи

)

куч таъсиридаги ер ости қувурларининг

q

3

/

a

максимал

кўндаланг кўчиши

,

t

1

=

t

/

T

0

вақтга боғлиқлиги графиги учта тугунли

(

n

+1=3)

иккита элементга

(n

=2)

бўлинган қувурлар учун ҳосил қилинган

.

Ер ости

қувурини динамик устуворлигини аналитик тадқиқи диссертациянинг

2-

чи

бобида бажарилганлигини қайд қилиб ўтамиз

.

6-

расм

.

Қувурнинг максимал

кўндаланг кўчишининг вақтга боғлиқ

ўзгараши

:

––

аналитик

; – – –

сонли

; 1–

с

=10

2

МПа/с

;

2–

с

=5·10

2

МПа/с

; 3

–с

=10

3

МПа/с


background image

17

Натижаларни солиштирганда уларни бир-бирига жуда яқинлиги ва

хатолик унча кўп эмаслиги кўриниб турибди

.

Бўйлама ва кўндаланг

кўчишлар биргаликда ҳисобга олинганда

,

умумий ҳол учун масалаларни

ечиш ва усулни апробация қилиш учун масаланинг ечими сонли усул билан
олинган

.

а

0

0,006

0,012

0,018

0,024

0,03

0,006

0,025

0,102

0,204

0,306

0,408

0,4995

t , c

q

3

, c

м

2

1

б

0

0,003

0,006

0,009

0,012

0,006

0,025

0,102

0,204

0,306

0,408

0,4995

t , c

q

3

, c

м

2

1

7-

расм

.

Ер ости қувури кўндаланг ҳаракатининг вақтга боғлиқлиги

: 1 –

бўйлама

кўчиш ҳисобга олинмаганда

; 2 – r

1

=0.001; l=7

м

(

а

)

ва

l=8

м

бўланида

(

б

)

7,

а

-расмда бўйлама

r

1

кўчишни ҳисобга олганда кўндаланг кўчишнинг

қиймати

1.56

марта ошади

, 7,

б

-расмда эса бўйлама

r

1

кўчишни ҳисобга олиш

кўндаланг кўчиш қийматини

1.35

марта оширади

.

Бўйлама

r

1

кўчиш

қувурнинг геометрик параметрларига ва грунт билан ўзаротаъсир
коэффицентларига боғлиқлиги олинди

.

Ўқ бўйлаб Эйлер кучланиши

қийматидан кичик қийматга эга бўлган куч таъсирида бўйлама

r

1

кўчишни

қувурни кўтарилишига таъсири биринчи формада унча сезиларли эмас

,

яъни

кўндаланг кўчишнинг сонли қийматлари бир хил даражада

.

Шунинг учун

2-

чи бобда бўйлама кўчишда қувур четлари силжимас деб олинган фараз
ўринлидир

,

бу нарса ўз ўрнида олинган натижаларга қиёсий баҳо беради

.

Тўртинчи бобнинг

§2

қисмида ер ости қувурининг

х

=

l

нуқтасига қудуқ

сифатида олинган масса бирлаштирилгандаги кучланганлик-деформациялан

-

ганлик ҳолати

(

КДҲ

)

тадқиқ қилинган

.

Грунтнинг сейсмик кўчиши

x

=

l

нуқтада препендикуляр йўналишда таъсир қилиб қуйидаги кўринишда
берилади

gr

W

=

λ

gr

sin

ω

t

,

бу ерда

ω

=2

π

/

Т

0

.

(

) (

)

0

2

2

4

4

=

-

+

-

+

+

gr

z

gr

z

T

W

W

k

t

W

W

t

W

m

x

W

EJ

l

.

(8)

бу ерда

W

(

x

,

t

)

ва

gr

W

–

қувур ва грунтнинг кўндаланг кўчиши

;

z

l

,

z

k

–

қувурни сувга тўйинган грунт билан ўзаро таъсир коэффициенти

.

Чегаравий шартлар

:

(

)

(

)

ï

ï

ï

î

ï

ï

ï

í

ì

=

=

-

=

-

+

-

+

=

=

=

=

да

0

,

да

да

,

0

0

,

0

2

2

2

2

2

3

3

l

x

x

W

k

x

W

EJ

l

x

W

W

k

t

W

W

t

W

m

x

W

EJ

x

x

W

W

gr

kol

kol

gr

kol

kol

kol

kol

b


background image

18

Бошланғич шартлар

:

0

;

0

=

=

t

W

W

Чегаравий масала чекли айирмалар усули билан ечилади

.

Нормал кучланиш

,

момент ва кесувчи кучи қуйидаги формула билан

аниқланади

:

0

;

z

2

2

=

÷

ø

ö

ç

è

æ

+

=

-

=

x

W

z

u

G

x

W

E

xz

t

s

;

2

2

x

W

EJ

M

y

-

=

;

3

1

3

x

W

Q

=

.

а

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

0

0

,0

3

0

,0

5

0

,0

8

0

,1

1

0

,1

3

0

,1

6

0

,1

9

0

,2

1

0

,2

4

0

,2

7

0

,2

9

0

,3

2

0

,3

5

0

,3

7

0

,4

0

,4

3

0

,4

5

0

,4

8

0

,5

1

0

,5

3

0

,5

6

0

,5

9

t

, c

w

,

см

2

1

1

–

x

=0.1

м

;

2

–

x

=6

м

б

1 –

z

=

R

B

; 2 –

z

=(

R

B

+

δ

/2); 3 –

z

=

R

H

8-

расм

.

Қувурни кўндаланг кўчиши

(

а

)

ва нормал кучланишларининг

(

б

)

вақт бўйича

ўзгариши

Ер ости қувурлари кўндаланг кўчишига ўзаро таъсир коэффиценти ва

иншоотнинг геометрик ўлчамлари таъсир қилади

.

Чегаравий шартлар нормал

кучланишларнинг ўзгаришига таъсир кўрсатади

.

Нормал кучланишнинг

қиймати қувурнинг кўндаланг кесими бўйлаб ўзгаради

.

Максимал нормал

кучланиш

(

z

=±

R

Н

)

ташқи радиус нуқталарида пайдо бўлади

.

Тўртинчи бобнинг

§3

қисмида сувга тўйинган грунтларда жойлашган ер

ости иншоотларининг кўтарилишини камайтириш бўйича тавсиялар
берилган

.

Чуқур кўмилган қувурларни бўртиб чиқишини юқори температура

ва қувурдан оқаётган оқимнинг босими ёки ташқи сабаблар

(

тупроқ эрозияси

,

тупроқни ювилиб кетиши

,

грунтни қуйқаланиши ва ҳ.к

.)

келтириб чиқариши

мумкин

.

Бундай грунтларда

,

агар ўқ бўйлаб тарқалган сейсмик таъсирлар

билан генерацияланган куч катта бўла бошласа қувур турғунлигини йўқотади
ва жараён кучайган сари қувурни ер устига бўртиб чиқиши кузатилади

.

Буни

натижасида қувурнинг сезиларли даражада эгилиши ва овал шаклга келиши

,

қувур деворларининг шикастланиши

,

бинобарин

,

қувурдан транспортировка

қилинаётган суюқликнинг оқиб чиқиб кетиши хавфи пайдо бўлади

.

Қувурни

бўртиб чиқиш жараёни маълум даражада ундаги бошланғич нуқсонларга ҳам
боғлиқдир

.

Қувурни устини грунт билан ёпиш унинг осилиб турган қисмига

қўшимча оғирлик беради

,

натижада бошланғич эгилишини кучайтиради

.

Агар қувур ўқи бўйлаб қувур остидаги бўшлиқ тўлдирилса қабариқликлар
ҳосил бўлмайди

.

Бўшлиқни тўлдирадиган материал сифатида шағал

,

қум

,

лойли тупроқ ёки заводда тайёрланган маҳсус ўрамлар ишлатилиши мумкин

.

Хорижда ер ости иншоотларини бўртиб чиқишини олдини олиш

мақсадида сувга тўйинган грунтларда жойлашган ер ости иншоотларининг
лаборатория тажриба тадқиқотлари олиб борилади

: 1.

Хандақни грунт билан


background image

19

қайта тўлдиришда максимал зичлаш керак

; 2.

Хандақларни қум билан эмас

,

балки шағал билан тўлдириш керак

; 3.

Цемент билан қумни аралаштириш

керак

.

Озроқ бетон қоришмасини қўшиш ҳам қувурни қаршилигини

оширади

.

Бироқ бу усулни мавжуд қувур ва қудуқлар учун қўллаб бўлмайди

;

4.

Қозиқлар ўрнатиш

,

чунки қозиқлар қуйқаланган грунт ҳаракатини олдини

олади

; 5.

Қуруқ бетонли ер ости блокларини қўллаш грунтни қуйқаланишини

камайтиради

.

Ушбу натижалар Ўзбекистон шароитига мослаштирилиши

талаб қилинади

.

Ер ости қувурларини сейсмик мустаҳкамлиги бўйича Япония

,

АҚШ

,

Россия ва бошқа давлатларнинг қувурлардан ишончли ва хавфсиз
фойдаланишни таъминлаш кўзда тутилган тадбирлари ҳисобга олинган
меъёрий хужжатлари тахлил қилинди

:

–

қувур трассаси бўйлаб грунтнинг бир хил текисликда бўлмаслиги бир

хил текисликдагига нисбатан қувурда катта деформацияларни келтириб
чиқаради

.

Зилзилабардош қурилишда қувурнинг ер ости силжишини ҳисобга

олиш керак

.

Бўртиб чиқишни моделлаштириш учун

“

қувур

–

грунт

”

тизимида бўйлама ва кўндаланг йўналишдаги ҳамда тажрибавий
аниқланадиган функциялар орқали ифодаланадиган ўзаро таъсири моделидан
фойдаланиш лозим

;

–

тектоник бузилишлар эҳтимоли бўлган худудларда қувурларни

ўтказишда сиқилиш ва ўртача эгилишга ишлаш имкониятини эътиборга олиб
кўмиш керак бўлади

.

Сиқилишга ишлашга мажбур қиладиган қувурнинг

кўмилиш чуқурлигидан имкон даражада четлашиш керак бўлади

.

Қувурнинг

узилишсиз чўзилиш деформациясига чидамлилик қобилияти унинг
сиқилишдаги деформациясидан анча кам

.

Ҳар қандай сиқилишдаги

деформация шундай катталик билан чегараланиши керакки

,

унда қувурнинг

эгилиши эзилиш ёки локал устуворликни йўқолишига олиб келамаслиги
лозим

;

–

қувур атрофидаги грунтнинг зичлаш бўртиб чиқишни қамайтириш

имконини беради

,

чунки грунт қувурнинг бошланғич деформациясига катта

таъсир этадиган унинг ўқига перпендикуляр йўналган кучни камайтириш
функциясини бажаради

;

–

сейсмик актив худудларда қувурларни лойиҳалашда қияликлардан

,

шу жумладан нотурғун ва чўкувчан грунтли жойларда четлаб ўтиш тавсия
қилинади

;

–

қувурлар кўмилганида сел оқимларидан ҳимоя қилиш учун сувдан

ҳимояловчи қурилмалар

,

ер ости сувларини дренажлар орқали оқизиш

,

тиргович девор иншоотларидан фойдаланиш кўзда тутилади

;

–

намланган грунтли худудларда кўмилган қувур қисмларини

турғунлик ҳолатига ҳисобланиши лозим

.

Турғунлик ҳолати кўзда тутилган

махсус конструкция ва қурилмалар билан қуйидаги усуллардан бири ёки
уларнинг комбинацияси орқали таъминланади

:

грунтни мувозанатлаш

,

темирбетон плиталар ёки яшиклар

,

юкланган грунтлар

,

эгарсимон

темирбетон юклар

,

йиғма темирбетон қобиқлар

,

бутунлай бетонлаш ёки

винтли анкер қурилмалари орқали махкамлаш усулларидир

.


background image

20

Қувурларни сейсмик турғунлиги қуйидагича таъминланиши лозим

:

–

сеймик нуқтаи назардан қулай бўлган қурилиш майдони ва трасса

қисмини

танлаш

(

ер

ости

қувурларининг

қурилишида

микро

сейсморайонлаштиришга асосий эътибор қаратиш лозим

);

–

ҳисоблашларга асосланган рационал конструктив ечим ва

антисейсмик тадбирни қабул қилиш

;

–

қувурларни мустаҳкамлик ва турғунликка ҳисоблашларда қўшимча

заҳира турғунлик ва мустаҳкамликни қабул қилиш

.

Меъёрларга кўра

,

қувурларни турғунлигини сақлаб қоладиган

сценарияли сейсмик таъсир билан текширилган грунтда жойлаштириш
лозим

.

Юқорида келтирилган шартлар қаноатлантирилмаганда ноқулай

кўринишлар характери ва даражасини баҳолаш ва тегишли чоралар қабул
қилиш керак

.

Юқорида келтирилган тадбирларсиз бундай грунтлардан

иншоотларга асос сифатида фойдаланиш имконияти махсус тадқиқотларга
асосланиши керак

.

Зарур ҳолларда бундай майдонларда қурилиш ишларини

олиб бориш ЎзР Давлат Архитектура қурилиш қўмитаси билан келишилган
маҳсус техник шартлар асосида рухсат этилади

.

Сувга тўйинган грунтларда полимер қувурларидан фойдаланиш лозим

,

чунки улар анча эгилувчандир

,

шунинг учун динамик кучланишлар

(

зилзила

каби

)

таъсирига бардош бериши мумкин

.

Бу тадбирлар ер ости ҳаётни

таъминлаш тизимларни узлуксиз ишлашга имкон беради

.

Диссертация

тадқиқотининг натижалари юқорида келтирилган хулосалар билан мос келиб
меъёрий хужжатларни актуаллаштиришга тавсия этилди

.

Шундай қилиб

,

ер ости иншоотларини сейсмик таъсирларга ҳисоблашда

мустаҳкамликка

,

иншоотлар турғунлигига ва грунтли асосни юк кўтариш

қобилиятини ҳисоблаш ишларини бажариш керак

.

Бўлиши мумкин бўлган

зилзилаларда қувур тизимлари чидамлилигини баҳолаш зилзилабардош
инфраструктура қурилишида катта аҳамиятга эга

.

ХУЛОСА

«Намланган грунтларда жойлашган қувурларни динамик

устуворлиги

»

мавзусидаги фалсафа доктори

(PhD)

диссертацияси бўйича олиб борилган

тадқиқотлар натижалари асосида қуйидаги хулосалар тақдим этилди

:

1.

“Қувур-грунт

”

тизимида ўзаротаъсирининг кинематик моделини

қўллаган ҳолда сувга тўйинган грунтларда жойлашган ер ости қувурларининг
кинематик турғунлиги бўйича янги масала қўйилган ва уларни ечиш
усуллари таклиф қилинган

.

Оғир ва енгил қувурлар ҳолатини акс

эттирадиган

максимал

кўндаланг

кўчиш

ва

амплитуда-частота

характеристикалари аниқланган

.

2.

Тез бўйлама юкланишларда геометрик чизиқли ва чизиқсиз ҳоллар

учун масалалар ечилган

.

Ечимлар натижалари қиёсий тахлил қилинган ва

натижада геометрик чизиқсизлик сезиларсиз даражада намоён бўлиши қайд
қилинган

.

Қувур нотурғун бўладиган критик вақт ва куч катталиги

аниқланган

.

Шунингдек

,

масаланинг бундай қўйилиши сонли усул билан


background image

21

ечилган

.

Масаланинг аналитик ва сонли усуллар орқали олинган ечимлари

натижаларини қиёсий тахлилидаги бир-бирига жуда ҳам яқинлиги уларни
ишончлилиги тасдиғидир

.

3.

Циклик кучланишлардаги масалаларда унча катта бўлмаган

қовушқоқликка эга бўлган сувга тўйинган лойли грунтларда жойлашган
катта қувурларда бўртиб чиқиш параметрик резонанс кўринишида намоён
бўлиши белгиланган

.

Нисбатан юқори қовушқоқликка эга бўлган сувга

тўйинган лойли грунтларда жойлашган енгил қувурларда бўртиб чиқиш
бўлиши мумкинлигини тадқиқ қилиш А.Н.Тихонов усули билан ечиладиган
оддий дифференциал тенгламаларга келтирилади

.

Шунингдек

,

бу масалалар

учун грунт билан ўзаротаъсирнинг

2

ва

4

звеноли математик моделларини

қўллаган ҳолда натижалар солиштирилган

.

Қувурлар бўртиб чиқиши

тадқиқотлари мисолида

,

қувур кичик погон массали бўлса

,

уни бўйлама

пульсли юкланишларида ўзаротаъсирнинг

2

звеноли моделини қўллаш

мумкинлиги аниқланган

.

4.

Аниқ сонли параметрлар учун графиклар тузилган бўлиб

,

уларни

тахлили

грунтни

реологик

параметрларини

,

қувурни

геометрик

характеристикасини унинг мустаҳкамлигига таъсирини аниқлаш имконини
беради

.

Улар бўйича олинган натижалар ва хулосалар табиий шароитдаги

қувурларни кузатишда олинган натижаларга

,

шунингдек чет эл

тадқиқотчиларининг экспериментал тадқиқотлари натижаларига мос келади

.

Бир хил грунт шароитида жойлашган енгил қувурларда оғир қувурларга
нисбатан бўртиб чиқиш хавфи камроқ бўлади

.

5.

Сейсмик ҳудудларда ётқизиладиган қуйқаланадиган грунтларда ер

ости қувурларини бўртиб чиқишини камайтириш бўйича тавсиялар таклиф
қилинган

.

Намланган грунтларда жойлашган ер ости қувурларининг устуворлиги

бўйича олинган натижалар ва ҳисоблаш дастури

AJ «O’zogirsanoatloyiha

instituti»

ва бош лойиҳа-қидирув институти

«

Қишлоққурилишлойиҳа

»

МЧЖ

корхоналарида лойиҳалаш ва қурилиш жараёнига жорий этилган
(Ўзбекистон Республикаси Давлат архитуктура ва қурилиш қўмитасининг

2018

йил

31

январдаги

794/11-03 -

сон маълумотномаси

).

Илмий

натижаларнинг қўлланилиши иш сифати ва мехнат унумдорлигини
ортишига

,

ҳисоблаш вақтининг қиқаришига

,

қувурнинг устуворлигини ва

мустаҳкамлигини

1,25

марта заҳира билан таъминлаш имконини берган

.

Бўйлама юкланишлардаги намланган грунтларда кўмилган ер ости

қувурларининг динамик турғунлиги тадқиқотлари бўйича ишлаб чиқилган
усули ва ҳисоблаш дастури лойиҳалаш ва қурилиш жараёнига жорий
қилинган

(AJ «O’zog’irsanoatloyiha instituti» 2017

йил

10

ноябрдаги №

7/1767

сонли жорий этиш маълумотномаси

).

Илмий натижанинг қўлланилиши

лойиҳалаш жараёнида иш сифати ва эффективлигини ортишига

,

ҳисоблаш

вақтини

2,3

баробар қисқартириш

,

иншоотнинг турғунлиги ва заҳира

мустаҳкамлиги

1,25

марта ошириш имконини берган

.

Қувур охирида маълум бир оғирлик

(

қудуқ

)

бўлган ер ости қувурининг

кучланганлик-деформацияланганлик ҳолатини сонли ҳисоблаш усули ва


background image

22

кўчишларни вақтга боғлиқ ҳолда аниқлашнинг ҳисоблаш формуласи МЧЖ
«Кишлоккурилишлойиха

»

Бош

лойиҳа-қидирув

институтида

“

Якка

тартибдаги яшаш комплекслари

”

обектларида лойиҳалаш ва қурилиш

жараёнига жорий этилган

(

МЧЖ

«

Кишлоккурилишлойиха

»

нинг

2017

йил

7

декабрдаги амалиётга жорий этиш далолатномаси

).

Илмий натижанинг

қўлланилиши иш сифати ва меҳнат унумдорлигини

20 %

га

,

ҳамда ҳисоб

-

лойиҳалаш ишлари самарадорлигини

1,5

баробар ошириш имконини берган

.

6.

Олинган натижалар бўйича кўпгина мулоҳазалар

,

дастурий

ҳисоблашлар ва кетма-кет экспериментал тадқиқотлар

,

шунингдек

Ўзбекистоннинг маҳаллий шароитига мослаштирилган турли давлатлар
меъёрий хужжатларидан тавсиялар ҚМҚ

2.01.03-96

меъёрий ҳужжатини

тўлдириш ва такомиллаштиришга ҳизмат қилиши мумкин

.

Тадқиқотнинг

асосий ғояси

“

махсулотни ташишда оқиб чиқиб кетишига йўл қўйиш йўқ

”

ишлаб чиқаришнинг сейсмик критерийсини таъминлаш мақсадида ер ости
иншоотларини шикастланишини камайтиришдир

.

ҚМҚ

2.01.03-96

га ер ости

қувурларини турғунлигини баҳолаш бўйича бўлим киритиш лозим

,

бу ер

ости қувурларини лойиҳалаш

,

қуриш сифатини ва зилзилабардошлигини

ошириш имкониятини беради

.

Олиб борилаётган тадқиқотлар ер ости иншоотлари сейсмодинамика

назариясининг навбатдаги ривожланиши бўлиб

,

дунё миқиёсида кўтарилган

долзарб мавзуни акс эттиради

.

Диссертация иши натижалари қувурлар

устуворлигига грунт шароити намланганлиги таъсирини ҳисобга олиб

,

устуворлик назариясига қўшилган янги ҳисса ҳисобланади

.

7.

Бажарилган иш биринчилардан ҳисобланади ва келгусида илгари

кўзда тутилмаган ер ости қувурига нисбатан ихтиёрий йўналишдаги сейсмик
таъсирларни ўрганиш билан боғлиқ янги тадқиқотларга йўл очади

.

Бундай

масалаларга асос ва ишларни давом эттириш йўллари яратилган

,

Бу йўналишда ўтказилган тадқиқотнинг амалий аҳамияти бевосита

масалани қўйилишидан келиб чиқади

,

жумладан қувурларнинг турғунлигини

баҳолашнинг соддароқ усулларини лойиҳаловчилар ва қурувчиларга учун
тавсиялар ишлаб чиқиш талаб этилади

.

Шунингдек ер ёриқларидан ва

кўчкилар бўлиши мумкин бўлган жойлардан қувурлар ўтказилганда
уларнинг турғунлигини ўрганиш масалалари ҳам аҳамиятлидир

.

Талабгор ЎзР ФА академиги

,

т.ф.д

.

Т.Рашидовга қимматли

маслаҳатлари

,

доимий эътибори ва ҳар томонлама амалий ёрдамлари учн

,

ф

.-

м

.

ф.н

.,

доц

.

Ш.М

.

Сибукаевга масалаларни қўйилишидаги бебаҳо ҳиссаси

ва устуворлик назарияси бўйича берган маслаҳатлари учун

,

шунингдек

ф

.-

м.ф.д

.,

проф

.

Б

.

Мардоновга диссертация иши қўлёзмасини яхшилашдаги

қимматли консултациялари

,

маслаҳатлари ва ўз вақтида кўрсатган ёрдами

учун ўзининг самимий миннатдорлигини билдиради

.


background image

НАУЧНЫЙ СОВЕТ

DSc.27.06.2017.T/FM.03.04

ПО

ПРИСУЖДЕНИЮ УЧЕНЫХ СТЕПЕНЕЙ ПРИ ТАШКЕНТСКОМ

ГОСУДАРСТВЕННОМ ТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ И

НАЦИОНАЛЬНОМ УНИВЕРСИТЕТЕ УЗБЕКИСТАНА

ИНСТИТУТ МЕХАНИКИ И СЕЙСМОСТОЙКОСТИ СООРУЖЕНИЙ

АН

ЕКАТЕРИНА ВЛАДИМИРОВНА

ДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ТРУБОПРОВОДОВ

,

РАСПОЛОЖЕННЫХ В ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ГРУНТАХ

01.02.04 –

Механика деформируемого твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ ДОКТОРА ФИЛОСОФИИ

(PhD)

ПО ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИМ НАУКАМ

Ташкент

– 2018


background image

24

Тема диссертации доктора философии

(PhD)

по физико-математическим наукам

зарегистрирована в Высшей аттестационной комиссии при Кабинете Министров
Республики Узбекистан за

B2017.1.PhD/FM17

Диссертация выполнена в Институте механики и сейсмостойкости сооружений Академии

наук Республики Узбекистан

.

Автореферат диссертации на двух языках

(

узбекский

,

русский и английский

(

резюме

))

размещен на веб-странице по адресу

www.tdu.uz

и информационно-образовательном портале

«ZiyoNet»

по адресу

www.ziyonet.uz

.

Научный руководитель

:

Рашидов Турсунбай

доктор технических наук

,

профессор

,

академик

Официальные оппоненты

:

Султанов Карим Султанович

доктор физико-математических наук

,

профессор

Сафаров Исмоил

доктор физико-математических наук

,

профессор

Ведущая организация

:

Ташкентский институт инженеров железно

-

дорожного транспорта

Защита диссертации состоится

«3»

марта

2018

года в

14

00

часов на заседании Научного

совета

DSc.27.06.2017.T/FM.03.04

при Ташкентском государственном техническом университете и

Национальном университете Узбекистана

. (

Адрес

: 100095,

г

.

Ташкент

,

ул

.

Университетская

, 2.

Тел

.: (99871) 246-46-00,

факс

: (99871) 227-10-32; e-mail: tadqiqotchi@tdtu.uz).

С диссертацией можно ознакомиться в Информационно-ресурсном центре Ташкентского

государственного технического университета

(

зарегистрирована за №

39).

Адрес

: 100095,

г

.

Ташкент

,

ул

.

Университетская

, 2.

Тел

.: (99871) 246-46-00.

Автореферат диссертации разослан

«19»

февраля

2018

года

.

(реестр протокола рассылки №

42

от

«19»

февраля

2018

года

).

К.А

.

Каримов

Председатель научного совета по присуждению

ученых степеней

,

д.т.н

.,

профессор

Н.Д

.

Тураходжаев

Ученый секретарь научного совета по присуждению

ученых степеней

,

д.т.н

.,

доцент

М.М

.

Мирсаидов

Председатель научного семинара при научном совете

по присуждению ученых степеней

,

д.т.н

.,

профессор

,

академик


background image

25

ВВЕДЕНИЕ

(

аннотация докторской диссертации

)

Актуальность и востребованность темы диссертации

.

В мире

обеспечение устойчивости подземных трубопроводов

,

расположенных в

водонасыщенных грунтах на сейсмических территориях

,

имеет огромное

значение

.

В связи с этим развитие методов проектирования для обеспечения

устойчивости подземных трубопроводов

,

расположенных в районах

разломов или возможных оползней

,

а также в водонасыщенных грунтах

,

является одной из важных задач

.

В этом направлении во многих развитых

странах

,

включая

,

США

,

Японию Турцию

,

Италию

,

Индию

,

Иран и другие

сейсмоопасные регионы

,

особое внимание уделяется на обеспечение

устойчивости подземных трубопроводов

.

Во всем мире проводятся целевые научно-исследовательские работы

,

направленные на обеспечение устойчивости трубопроводов

,

расположенных

в различных грунтовых условиях и предотвращение их выпучивания

,

что

имеет особое значение

.

В этой области

,

в том числе проведение таких

научных исследований как определение причин выпучивания подземных

трубопроводов по результатам последствий сильных землетрясений

,

а также

определение напряженно-деформированного состояния трубопроводов и

разработка мероприятий

,

обеспечивающих уменьшение подъема колодцев

,

являются важными задачами

.

В настоящее время в нашей республике разработаны методики расчета

подземных трубопроводных систем для сейсмических районов и оценка

степени повреждения подземных трубопроводов при землетрясении

,

исследования по обеспечению их устойчивости

,

в том числе

,

проведены

широкомасштабные мероприятия по совершенствованию методики расчета и

проектирования повышения прочности трубопроводов

,

расположенных в

водонасыщенных грунтах

,

при сейсмических воздействиях

.

В этой области

,

в

том числе разрабатываются новые методы расчета по повышению

устойчивости подземных трубопроводов

,

расположенных в водонасыщенных

грунтах

.

В данном направлении необходимо повышать устойчивость

трубопроводов в задачах сейсмостойкости подземных сооружений

.

В

Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан на

2017–2021

года обозначена необходимость реализации целевых программ

«…

повышение уровня обеспеченности коммунально-бытовыми услугами

, …

обеспечение населения в сельской местности чистой питьевой водой путем

строительства новых водопроводных линий

…»

1

2

.

Реализация данной задачи

,

в

частности

,

обеспечение сейсмоустойчивости подземных трубопроводов

,

прокладываемых в водонасыщенных грунтах

,

создание компьютерной

программы для расчета устойчивости подземных трубопроводов

,

выявление

влияния реологических параметров грунта

,

а также геометрических и

механических характеристик трубопровода на его устойчивость

,

и

определение

параметров

,

при

которых

происходит

выпучивание

трубопровода

,

и проведение научно-исследовательских работ

,

направленных

на разработку мероприятий по уменьшению их подъема является важной

задачей

.

1

№УП

-4947

от

7

февраля

2017

года

«

О Стратегии действий по дальнейшему развитию Республики

Узбекистан

».


background image

26

Данное диссертационное исследование в определенной степени служит

выполнению задач

,

предусмотренных Указами Президента Республики

Узбекистан №УП

-4947

от

7

февраля

2017

года

«

О Стратегии действий по

дальнейшему развитию Республики Узбекистан

»,

№УП

-5066

от

1

июня

2017

года

«

О мерах по коренному повышению эффективности системы

предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций

»,

№ПП

-3190

от

9

августа

2017

года

«

О мерах по совершенствованию проведения научных

исследований в области сейсмологии

,

сейсмостойкого строительства и

сейсмической

безопасности

населения

и

территории

Республики

Узбекистан

»

и Постановлением Кабинета Министров №

71

от

3

апреля

2007

года о

«

Государственной Программе по прогнозированию и

предупреждению чрезвычайных ситуаций

»,

а также других нормативно

-

правовых документов

,

принятых в данной сфере

.

Соответствие исследования приоритетным направлениям развития

науки и технологий республики

.

Исследование проведено в соответствии с

приоритетным направлением развития науки и технологий Республики
Узбекистан

IV. «

Математика

,

механика

,

сейсмодинамика сооружений и

информатика

».

Степень изученности проблемы

.

Научные

теоретические

и

экспериментальные исследования

,

связанные с взаимодействием подземных

сооружений с грунтом

,

проводились такими известными учеными

,

как

L.R. Wang, T. Tobita, H. Uno, T.D. O’rourke, T. Iwamoto, I. Friedmann,
B. Debouvry, K. Wakamatsu

и мн.др

.

из ведущих мировых научных центров

,

университетов и научно-исследовательских институтов зарубежных стран

.

Основополагающие результаты сейсмодинамической теории сложных

систем

подземных

сооружений

получены

академиком

АН

РУз

Т.Р

.

Рашидовым под руководством академика АН РУз М.Т

.

Уразбаева и при

консультации члена-корреспондента АН РФ А.А

.

Ильюшина

.

Им было

учтено перемещение подземного трубопровода относительно окружающего
грунта

.

Данный факт экспериментально изучен совместно с профессором

Г.Х

.

Хожметовым и академикома АН РУз Я.Н

.

Мубораковым

.

Научные

исследования по проблемам динамики сооружений

,

взаимодействующих с

грунтом

,

использование различных математических моделей

,

а также

отдельные задачи

,

связанные с конкретными расчетами трубопроводов

,

в

разные годы были проведены такими учеными как А

.

Абдусаттаровым

,

М.Ш

.

Исраиловым

,

А

.

Каюмовым

,

Е.Н

.

Колмаковой

,

Ш

.

Маматкуловым

,

Б

.

Мардоновым

,

А.Х

.

Маткаримовым

,

И

.

Мирзаевым

,

М

.

Мирсаидовым

,

С

.

Мухамедовой

,

В.А

.

Омельяненко

,

С.Ф

.

Проскуриной

,

Х.С

.

Сагдиевым

,

К.Д

.

Салямовой

,

И.Сафаровым

,

Ш.М

.

Сибукаевым

,

Т.Т

.

Собировым

,

К.С

.

Султановым

,

З.Р

.

Тешабаевым

,

М.К

.

Усаровым

,

А.А

.

Халджигитовым

,

Б.Э

.

Хусановым

,

Т

.

Юлдашевым

,

А

.

Юсуповым и др

.

На сегодняшний день выявление и расчет динамической устойчивости

трубопроводов

,

расположенных

в

водонасыщенных

грунтах

,

с

использованием кинематических моделей взаимодействия недостаточно
решены

.

Определение

влияния

геометрических

и

механических

характеристик подземного трубопровода

,

реологических параметров грунта

,


background image

27

а также геометрической нелинейности на его устойчивость

,

с

использованием кинематических моделей взаимодействия в системе
«трубопровод

–

грунт

»,

разработка метода численного расчета напряженно

-

деформированного состояния подземного трубопровода с присоединенным
колодцем на конце изучены не в достаточной мере

.

Связь диссертационного исследования с планами научно

-

исследовательских работ научно-исследовательского учреждения

,

где

выполнена

диссертация

.

Диссертационная

работа

выполнена

в

соответствии с планами научно-исследовательских работ Института
механики и сейсмостойкости сооружений ФА-Ф

8-

Ф

086 «

Исследование

проблем взаимодействия в системе

«

твердое деформируемое тело

–

грунт

»,

учитывающих липкость

,

влажность и структурную неоднородность грунта

(при

сейсмических

нагружениях

)» (2007–2011);

Ф

4-

ФА-Ф

047

«Сейсмодинамика

подземных

трубопроводных

систем

сложной

конфигурации

,

расположенных в грунтах с нарушенной структурой

» (2012–

2016);

ФА-А

14-

Ф

019 «

На основе инженерного анализа последствий мировых

сильных землетрясений и новых исследований разработать рекомендации
для актуализации методов расчета сейсмостойких подземных инженерных
сооружений

» (2015–2017).

Цель исследования

состоит в определении динамической устойчивости

подземных трубопроводов

,

уложенных в водонасыщенных грунтах

,

при

действии сил в виде быстрого или циклического продольных нагружений

,

а

также условий

,

при которых трубопровод окажется в состоянии

неустойчивости

,

что может стать причиной его разрушения

.

Задачи исследования

:

разработать метод расчета для определения поперечного перемещения

трубопровода в зависимости от времени и построить

«

регулярные

»

и

«пограничные

»

компоненты решения в первом приближении

;

разработать программу расчета для определения амплитудно-частотных

зависимостей и определить соотношения

,

при которых происходит

выпучивание трубопровода

;

разработать метод расчета устойчивости подземного трубопровода

,

расположенного в водонасыщенных грунтах

,

для общего случая

,

когда

совместно учитываются продольные и поперечные перемещения

;

выявить влияние реологических параметров грунта

,

геометрических и

механических характеристик трубопровода

,

а также геометрической

нелинейности на устойчивость трубопровода

;

определить критическое время и величину критической силы

,

учитывая

значительную вязкость окружающего грунта

,

при которых трубопровод

окажется в состоянии неустойчивости

;

разработать метод численного расчета напряженно-деформированного

состояния подземного трубопровода с массой на конце

(

колодец

),

применяя

кинематические модели взаимодействия в системе

«

сооружение

–

грунт

».

Объект исследования

–

подземные системы жизнеобеспечения

(трубопроводы и колодцы

),

уложенные в водонасыщенных грунтах

.

Предмет исследования

–

исследование динамической устойчивости

подземных сооружений на основе использования кинематических моделей их


background image

28

взаимодействия с водонасыщенным грунтом при различных видах
динамических нагружений

,

в том числе сейсмических

.

Методы исследования

.

В диссертации применены методы механики

деформируемого твердого тела

,

математического моделирования

,

численные

методы

,

алгоритмизации

,

математической

физики

,

вычислительной

математики

,

технологии программирования и вычислительный эксперимент

.

Научная новизна диссертационного исследования

заключается в

следующем

:

разработан метод расчета динамической устойчивости подземных

трубопроводов

,

уложенных в водонасыщенных грунтах

,

с использованием

кинематической модели взаимодействия в системе

«

труба

–

грунт

»;

разработан метод расчета для определения перемещений в зависимости

от времени

,

а также амплитудно-частотные зависимости

,

пригодных для

непосредственного их применения

;

разработан метод решения задачи по исследованию устойчивости

геометрически нелинейного подземного трубопровода

,

расположенного в

водонасыщенных грунтах

,

для общего случая

,

когда совместно учитываются

продольные и поперечные перемещения

;

разработан метод численного расчета напряженно-деформированного

состояния подземного трубопровода с массой на конце

(

колодец

)

на основе

применения

кинематических

моделей

взаимодействия

в

системе

«сооружение

–

грунт

».

Практические результаты исследования

заключается в следующем

:

разработан метод расчета по устойчивости подземных трубопроводов

,

расположенных в водонасыщенных грунтах

;

разработана программа расчета

,

позволяющая автоматизировать процесс

решения линейных и нелинейных задач и получать численные результаты

динамической

устойчивости

трубопроводов

,

расположенных

в

водонасыщенных грунтах

(

№

DGU 04374);

предложены мероприятия по уменьшению выпучивания подземных

трубопроводов в разжиженных грунтах

,

прокладываемых в сейсмических

районах

.

Достоверность результатов исследования

.

Достоверность результатов

исследования обоснована сопоставлением результатов решения конкретных

задач

,

в которых показано хорошее совпадение численных результатов с

аналитическими решениями и путем сопоставления с результатами решений

схожих задач

,

имеющихся в научной литературе

.

А также полученные

результаты

исследования

хорошо

согласуются

с

выводами

экспериментальных исследований зарубежных ученых и с описаниями

случаев выпучивания трубопроводов в реальных

условиях при

землетрясениях

.

Научная и практическая значимость результатов исследования

.

Научная значимость исследования состоит в дальнейшем развитии

сейсмодинамической теории подземных сооружений путем дополнения

новыми материалами о выпучивании подземных трубопроводов в

водонасыщенных грунтах

.

Результаты диссертационной работы являются

новым вкладом в теорию устойчивости

–

влияние водонасыщенных

грунтовых условий на устойчивость трубопроводов

.


background image

29

Практическая значимость работы заключается в возможности

проведения исследований устойчивости подземных сооружений

,

применяя

разработанную вычислительную программу расчета

,

внедрение которой в

практику проектирования подземных сооружений приведет к экономии

затрат времени и ускорению процесса проектно-конструкторских разработок

.

Предложены рекомендации по уменьшению выпучивания подземных

сооружений в разжиженных грунтах на основе проведенных исследований и

международного опыта

.

Внедрение результатов исследования

.

На основе полученных научных

результатов исследования динамической устойчивости трубопроводов

,

расположенных в водонасыщенных грунтах

:

метод расчета и вычислительная программа по исследованию

устойчивости подземного трубопровода

,

расположенного в водонасыщенных

грунтах

,

при продольных нагружениях внедрены в

AJ «O’zog’irsanoatloyiha

instituti»

в процесс проектирования и строительства подземных

трубопроводов

(

Справка по внедрению Государственного комитета

Республики Узбекистан по архитектуре и строительству от

31

января

2018

г

.,

№

794/11-03).

Внедрение результатов динамической устойчивости

трубопроводов

,

расположенных в водонасыщенных грунтах

,

обеспечило

устойчивость и запас прочности трубопроводов в

1,25

раза

,

а также

сократить время расчета в

2,3

раза

;

метод численного расчета напряженно-деформированного состояния

подземного трубопровода с массой

(

колодец

)

на конце внедрены в Головном

проектно-изыскательском институте ООО

«

Кишлоккурилишлойиха

»

при

проектировании и строительстве подземных трубопроводов на объектах

«Индивидуального жилищного комплекса

» (

Справка по внедрению

Государственного комитета Республики Узбекистан по архитектуре и

строительству от

31

января

2018

г

.,

№

794/11-03).

Использование результатов

способствовало повышению качества работ и производительности труда на

20%;

метод расчета для определения перемещений в зависимости от времени

внедрены

в

Головном

проектно-изыскательском

институте

ООО

«Кишлоккурилишлойиха

»

на объектах

«

Индивидуального жилищного

комплекса

»

для обеспечения динамической устойчивости подземных

трубопроводов

(

Справка по внедрению Государственного комитета

Республики Узбекистан по архитектуре и строительству от

31

января

2018

г

.,

№

794/11-03).

Применение научных результатов позволило повысить

эффективность расчетно-проектных работ в

1,5

раза

.

Апробация

результатов

исследования

.

Результаты

данного

исследования были обсуждены

,

в том числе на

4

международных и

4

республиканских конференциях и симпозиумах

.

Публикация результатов исследования

.

По материалам диссертации

опубликованы

24

научные работы

.

Из них

1

монография и

14

статей

,

в том

числе

4

в зарубежном и

10

в республиканских журналах

,

рекомендованных

Высшей аттестационной комиссией Республики Узбекистан для публикации

основных научных результатов диссертации доктора философии

(PhD).

Структура и объем диссертации

.

Диссертация состоит из введения

,

четырех глав

,

заключения

,

списка использованной литературы и

приложений

.

Объем диссертации составляет

109

страниц

.


background image

30

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении

обоснованы актуальность и востребованность темы

диссертации

,

сформулированы цель и задачи исследования

,

выявлены объект

и

предмет

исследования

,

определено

соответствие

исследования

приоритетным направлениям развития науки и технологий республики

,

изложены научная новизна и практические результаты исследования

,

приведены сведения по опубликованным работам и структуре диссертации

.

Первая глава диссертации

«Особенности механических свойств

водонасыщенных

мелкодисперсных

грунтов

и

характер

их

взаимодействия с расположенными в них твердыми телами

»

посвящена

вопросам взаимодействия трубопровода с окружающим его грунтом

.

Изложены общие зарубежные сведения о системах жизнеобеспечения и дан
анализ материалов по последствиям землетрясений

.

По данным японских

исследователей

T. Iwamoto

и

T. Yamaji,

во время землетрясения в Мияги в

1972

г

.,

помимо повреждений и разрушений подземных трубопроводов

,

обнаружены случаи подъема из-под земли участков трубопровода

,

образовавшие пологие арки

.

Аналогичные повреждения отмечены при

землетрясениях в районе Кум-Дага

1983

г

.,

в Калифорнии

1952

г

., Kushiro-oki

1993

г

., Niigataken-chuets 2004

г

.

и др

.,

кроме того при последних

землетрясениях наблюдались подъемы канализационных колодцев

.

Рис

. 1.

Подъем участка трубопровода

из-под земли

Рис

. 2.

Поднятый колодец в г

. Onbetsu

при землетрясении

Tokachi-oki 2003

г

.

Анализ

исследований поднятых

подземных сооружений при

землетрясении показал

,

что основная причина их подъема

–

разжижение

окружающего грунта

.

К понятию водонасыщенный грунт относятся очень

разные по свойствам грунты

.

В связи с этим

,

в зависимости от влажности

глинистые грунты

,

Т.Р.Рашидовым и Ш.М

.

Сибукаевым

,

предложено

разделить на

3

категории

:

I.

(0<

W

<15%) –

грунты

,

обладающие несущей способностью

,

характер взаимодействия которых с подземными сооружениями подробно и
основательно разработан в рамках динамической теории сейсмостойкости
подземных сооружений

.

II.

(15<

W

<45%) –

грунты этой категории следует рассматривать как

сложные реологические среды

,

их несущая способность незначительна

.

III.

(

W

>45%) –

грунты этой категории следует рассматривать как

вязкие жидкости

.


background image

31

Трубопровод

,

рассматриваемый в основной части диссертации

,

расположен в водонасыщенных грунтах на границе

II

и

III

категорий

.

В традиционных грунтах главной причиной

,

обуславливающей

характер взаимодействия грунта и подземного сооружения

,

является трение

,

а в водонасыщенных грунтах на первый план выходит наряду с трением и
вязкость

.

В связи с этим появляется возможность дополнения и уточнения

модели взаимодействия в системе

«

сооружение

–

грунт

»,

что в

сейсмодинамике подземных сооружений является ключевой проблемой

.

Т

.

Рашидовым

и

Ш.М

.

Сибукаевым

предложены

следующие

математические модели взаимодействия для продольных и поперечных
движений трубопровода в водонасыщенном грунте

,

образованные четырьмя

базисными элементами

:

перемещение и скорость материальных частиц

,

а

также их деформация и скорость деформации

,

являющиеся упругими и

вязкими модулями

,

схематично это означает параллельное

«

включение

»

упругого элемента

(

Н

)

и вязкого элемента

(

N

),

где

Н

и

N

относятся к

элементам Гука и Ньютона

.

t

x

u

x

u

t

u

u

k

q

x

x

x

x

x

+

+

+

=

-

2

m

b

l

;

t

x

w

x

w

t

w

w

k

q

z

z

z

z

z

-

-

+

=

-

2

3

2

2

m

b

l

;

и как частный случай двухзвенные модели взаимодействия

t

u

u

k

q

x

x

x

+

=

-

l

;

t

w

w

k

q

z

z

z

+

=

-

l

,

где

u

,

w

–

соответственно продольное и поперечное перемещения трубы

относительно грунта

;

z

x

z

x

k

k

b

b

,

,

,

–

коэффициенты

,

характеризующие

упругие свойства взаимодействия

;

z

x

z

x

m

m

l

l

,

,

,

–

коэффициенты

,

характеризующие вязкие свойства взаимодействия

.

Отметим

,

эти модели взаимодействия в системе

«

труба

–

грунт

»

используются при исследовании устойчивости подземных трубопроводов

.

Во второй главе диссертации

«Динамическая устойчивость

подземных трубопроводов при быстром продольном нагружении

»

рассмотрена задача о динамической устойчивости трубопровода при
сейсмических воздействиях

,

когда окружающий его мелкодисперсный грунт

значительно переувлажнен

.

Задача решена как в линейной

,

так и

геометрически нелинейной постановках

.

Считаем

,

что трубопровод

,

шарнирно закрепленный по концам

,

вдоль оси подвергается сжатию силой

P

r

.

Исходим из уравнения

,

описывающего поперечные перемещения трубы

,

дописанное членами

,

учитывающие геометрическую нелинейность трубы

(согласно Г

.

Каудереру

),

модель взаимодействия трубы и грунта и действие

продольной силы

P

r

:

(

) (

)

(

)

( ) ( )

.

2

1

,

0

,

)

(

2

1

2

0

2

1

2

1

2

0

1

1

2

1

2

4

0

1

4

x

W

dx

x

W

t

u

t

l

u

l

EF

x

W

t

P

W

W

k

t

W

t

W

m

m

x

W

W

EJ

l

T

z

z

Г

T

ú

ú

û

ù

ê

ê

ë

é

÷

ø

ö

ç

è

æ

+

-

=

=

+

-

+

+

+

+

-

ò

l

(1)


background image

32

где

W

0

(

x

)

и

W

1

(

x

,

t

) –

начальный и полный прогибы трубы

;

u

(0,

t

)

и

u

(

l

,

t

) –

продольное перемещение концов трубопровода

;

E

–

модуль упругости

материала трубы

;

J

–

осевой момент инерции сечения трубы

;

F

T

–

площадь

поперечного сечения трубы

;

l

–

длина трубы

;

m

T

–

погонная масса

трубопровода

;

m

Г

–

замещенная погонная масса грунта

;

P

(

t

) –

внешняя сила

.

Граничные условия

:

0

,

0

2

1

2

1

=

=

x

W

W

при

х

=0;

l

.

Предположим

для определенности

u

(

l

,

t

)=

u

(0,

t

)=0,

т.е

.

концы трубы не смещающиеся

.

Внешняя сила

P

(

t

)

задается в виде треугольной нагрузки

:

( )

ïî

ï

í

ì

>

-

-

<

=

0

0

1

1

0

0

,

,

T

t

T

T

t

T

F

T

c

T

t

tF

c

t

P

T

T

(2)

Переход к безразмерным параметрам и учет значительной вязкости

водонасыщенного грунта

,

позволяют придти к уравнению с малым

параметром при старшей производной по времени

,

один из методов решения

которого

–

метод

,

предложенный А.Н

.

Тихоновым

,

позволяющий получить

решение в виде расчетных формул

,

пригодных для непосредственного их

применения

.

Построены графики зависимости максимальных поперечных

перемещений трубопровода от времени

.

¨

для первого участка

:

1

0

1

£

£

t

,

P

(

t

1

)=

c

T

0

F

T

t

1

.

а

б

0,013

0,0135

0,014

0,0145

0,015

0,0155

0,016

0,0165

0,03039

0,12249

0,3

t

,

с

y

,

см

3

2

1

Рис

. 3.

Изменение максимального поперечного перемещения трубопроводов в

двумерном

(

а

)

и трехмерном пространстве

(

б

): 1 –

c =10

2

МПа/с

; 2 –

c =5

∙

10

2

МПа/с

;

3 –

c =10

3

МПа/с

На этом этапе

[0

≤

t

1

≤

1]

на графиках движение носит колебательный

характер

,

максимальное перемещение

y

имеет порядок

y

0

(

бесконечно малая

величина

),

поэтому колебания незаметны

.

В конце этого этапа

,

начиная с

определенного значения времени

t

,

обнаруживается тенденция к росту

значений

y

.

Результаты этого этапа служат начальными условиями для

второго этапа

.

Этот результат согласуется с аналогичным результатом для

стержня без грунта

,

приведенным в книге Вольмира А.С

. «

Устойчивость

деформируемых систем

».


background image

33

¨

для второго участка

:

2

1

1

£

£

t

,

)

2

(

)

(

1

0

1

t

F

T

c

t

P

T

-

=

.

а

б

0,0105

0,011

0,0115

0,012

0,0125

0,013

0,6501 0,6507 0,6537 0,6661 0,7158 0,9154

1,3

t

,

с

y

,

см

1

2

Рис

. 4.

Изменение максимального поперечного перемещения трубопровода в

двумерном

(

а

),

трехмерном пространстве

(

б

): 1 – l =6

м

; 2 – l =10

м

;

Р

кр

=7782

кН

;

t

кр

=0.54

с

; R=0.2

м

; k

1

=20

МПа/м

;

δ

=0.02

м

;

μ

=10

3

Па·с

; T

0

=0.65

с

;

σ

=13.4

МПа

На этом этапе

[1

≤

t

1

≤

2]

отсчет ведется от нуля

,

полученные результаты

позволяют установить в каждом конкретном случае значения критического
времени и величину критической силы

,

при которых трубопровод

оказывается в состоянии динамической неустойчивости

.

Анализ результатов

позволяет сделать следующие выводы

: 1)

как ожидалось

,

на устойчивость

трубопровода влияет его жесткость

; 2)

также на поведение трубопровода

оказывает влияние его длина

.

Чем больше

l

,

тем трубопровод менее

устойчивый

; 3)

чем больше параметр силы

,

тем вероятность выпучивания

возрастает при одинаковых параметрах трубы

; 4)

характерное время

Т

0

нагружения влияет на устойчивость трубопровода

:

чем больше

Т

0

,

тем

больше перемещение

; 5)

чем больше динамическая вязкость грунта

,

тем

наиболее вероятно выпучивание

; 6)

чем больше коэффициент постели

,

тем

устойчивее трубопровод

; 7)

чем больше

c

,

тем больше

Р

кр

.

Задача решалась как в линейной

,

так и геометрически нелинейной

постановках

.

Сравнительный анализ результатов решения позволяет сделать

вывод о том

,

что учет геометрической нелинейности в данной постановке не

вносит каких-либо существенных поправок

(

геометрическая нелинейность

влияет на

4-

й

, 5-

й знак после запятой

).

В третьей

главе диссертации

«Динамическая устойчивость

подземных

трубопроводов

при

продольных

пульсирующих

нагружениях

»

рассмотрим трубопровод

,

расположенный в сильно

переувлажненном грунте

,

один конец которого считается неподвижным

,

а

второй конец соединенным с массивным телом

(

сложный узел и т.п

.).

Предполагается

,

что в результате сейсмического воздействия массивное тело

передает на трубопровод осевое перемещение

,

где частота возмущения

примерно вдвое больше собственной частоты поперечных колебаний
трубопровода

.

Задача решается на базе системы уравнений Кирхгоффа

,

применяемой в технической теории

«

больших прогибов

»

стержней

:


background image

34

ï

ï

þ

ï

ï

ý

ü

=

ïþ

ï

ý

ü

ïî

ï

í

ì

ú

ú

û

ù

ê

ê

ë

é

÷

ø

ö

ç

è

æ

+

-

+

=

ú

ú

û

ù

ê

ê

ë

é

÷

ø

ö

ç

è

æ

+

-

z

Т

Т

x

Т

Т

q

x

W

x

U

x

W

x

EF

x

W

EJ

t

W

m

q

x

W

x

U

x

EF

t

U

m

2

1

1

4

1

4

2

1

2

2

1

2

2

2

1

2

1

.

(3)

Граничные условия

:

U

=0

при

x

=0,

U

=

U

0

+

U

1

cos

γ

t

при

x

=

l

;

0

,

0

2

1

2

1

=

=

x

W

W

при

х

=0;

l

.

где

t

,

x

–

размерные время и координата точки оси трубопровода

;

F

Т

–

площадь поперечного сечения

;

EJ

–

изгибная жесткость трубопровода

;

m

Т

–

погонная масса трубы

;

х

q

,

z

q

–

размерные продольная и поперечная

компоненты погонных внешних сил

,

действующих на трубу

.

Принимая во внимание

,

что трубопровод имеет начальное искривление

,

переход к безразмерным величинам и сравнительный анализ безразмерных
параметров задачи позволили выделить два предельных варианта

:

I.

Массивный трубопровод

,

расположенный в водонасыщенных

глинистых грунтах

,

обладающих сравнительно невысокой вязкостью

.

В этом

случае задача была сведена к исследованию параметрического резонанса

.

В

результате построены амплитудно-частотные диаграммы для различных
наборов числовых значений параметров

,

характеризующих трубопровод и

его взаимодействие с окружающим грунтом

.

В аналогичных задачах не рассмотрено влияние начального искривления

оси трубопровода

,

геометрических параметров трубы и влияние окружающей

среды на изменение амплитудно-частотной характеристики

.

На рисунке

5,

а

(

без учета начального прогиба

)

показано медленное

изменение частоты параметрического возбуждения

,

подходя с левой стороны

жирные участки линий обозначают устойчивое состояние

.

При увеличении

β

состояние покоя устойчиво

,

а при

β

=

β

1

появляются параметрические

колебания

,

амплитуда которых сначала возрастает

.

При приближении к т

.

N

амплитуда снова уменьшается

.

Когда

β

достигает значения

с

/

а

,

колебания

прекращаются

.

Если

β

уменьшается

,

т.е

.

подходя с правой стороны

,

состояние остается устойчивым

.

Как только попадаем в точку

β

2

,

возникают

колебания с конечной амплитудой

M

,

которая уменьшается при

приближении к

β

=

β

1

,

достигая которую

,

они станут равны нулю

.

Рис

. 5.

Амплитудно-частотная диаграмма параметрических колебаний

:

а

–

без учета начального прогиба

;

б

–

с учетом начального прогиба


background image

35

Для рисунка

5,

б

(

с учетом правой части

,

т.е

.

начального прогиба

)

проводим аналогичный анализ

.

II.

Легкий трубопровод

,

расположенный в водонасыщенных грунтах со

значительной вязкостью

.

В этом случае получилось уравнение с малым

параметром при старшей производной по времени

,

которое решим по методу

,

предложенному А.Н

.

Тихоновым

,

т.е

.

по аналогично проделаем ту же

процедуру и анализ графиков

,

что и в гл

. 2,

разница в том

,

что здесь

рассматривается один временной этап

.

Задача решена используя

4

х

-

и

2хзвенную модели взаимодействия системы

«

трубопровод

–

грунт

»,

сравнение результатов показало

,

что параметры

z

b

,

z

m

не влияют на значения

максимальных поперечных перемещений трубопровода

.

Анализ случаев

,

рассмотренных в гл

. II

и

III,

показывает

,

что легкий

трубопровод менее подвержен такому явлению

,

как выпучивание и для них

критическое время больше

,

т.е

.

легкие трубопроводы более надежны

,

что и

следовало ожидать

.

В четвертой главе диссертации

«Исследование подъема подземных

трубопроводов и колодцев численным методом

»

в

§1

исследуется задача

подъема подземного трубопровода

,

расположенного в водонасыщенных

грунтах

,

при осевом нагружении

,

учитывая совместные продольные и

поперечные перемещения

.

Разделим трубопровод длиной

l

на конечные

элементы

,

их размеры полагаем одинаковыми и равными

а

.

Полагаем

,

что в

сечении

х

=0

действует внешняя осевая сила сжатия

P

r

.

Любой подземный

трубопровод имеет начальный прогиб

,

который выбран в виде синусоиды

.

Составим выражения полной работы деформации для

i

-ого элемента

,

учитывая геометрическую нелинейность

(

)

EF

a

P

dx

x

W

W

EJ

dx

x

W

x

U

EF

A

a

i

i

a

i

i

i

U

2

2

1

2

1

2

1

2

0

2

2

0

1

2

0

2

2

1

+

÷÷

ø

ö

çç

è

æ

-

+

ú

ú

û

ù

ê

ê

ë

é

÷÷

ø

ö

çç

è

æ

+

=

ò

ò

(4)

и кинетической энергии трубы

,

2

1

0

2

1

2

dx

t

W

t

U

E

a

i

i

i

k

ò

ú

ú
û

ù

ê

ê
ë

é

÷÷

ø

ö

çç

è

æ

+

÷÷

ø

ö

çç

è

æ

=

m

где

μ

=

m

T

+

m

Г

,

(5)

где

( )

( )

t

x

W

W

x

W

W

i

i

i

i

,

,

1

1

0

0

=

=

–

начальный и полный прогибы

i

-того элемента

;

i

U

–

продольное перемещение

i

-ого элемента

.

Потенциал силы сжатия вычисляется по формуле

dx

x

W

x

W

P

EF

a

P

V

a

i

i

i

p

ò

ú

ú
û

ù

ê

ê
ë

é

÷÷

ø

ö

çç

è

æ

-

÷÷

ø

ö

çç

è

æ

-

-

=

0

2

0

2

1

2

2

.

(6)

Работы от сил взаимодействия элемента трубопровода с грунтом

представим в следующем виде

:

( )

(

)

[

]

( )

( )

.

2

1

;

2

1

0

2

1

2

2

0

2

0

1

2

1

ò

ò

úû

ù

êë

é

+

=

-

+

=

a

i

z

i

x

i

D

a

i

i

z

i

x

i

D

dx

W

t

U

t

A

dx

W

W

k

U

k

A

l

l

(7)


background image

36

Рассмотрим следующие граничные условия

:

0

,

0

2

1

2

1

=

=

x

W

W

при

х

=0;

l

;

U=r

1

при

х

=0;

U

=0

при

х

=

l

.

Применяется гипотеза Кирхгофа в пределах элемента трубы

,

тогда

уравнение

(4)

будет иметь вид

[ ]

[ ]

(

)

.

2

2

1

2

1

,

0

,

2

1

0

2

2

2

0

1

2

2

0

2

1

ò

ò

+

÷÷

ø

ö

çç

è

æ

-

+

ú

ú

û

ù

ê

ê

ë

é

÷÷

ø

ö

çç

è

æ

+

-

=

a

i

i

a

i

i

i

i

U

EF

a

P

dx

x

W

W

EJ

dx

x

W

t

U

t

a

U

EF

a

A

Общая потенциальная энергия будет равна

p

u

V

A

П

+

=

.

Определим

функцию Лагранжа

П

E

L

k

-

=

,

( )

t

q

q

i

i

=

примем за обобщенные

координаты

.

Составим уравнение Лагранжа

II –

рода

.

;

1

2

1

1

1

1

2

1

î

í

ì

-

-

=

-

÷÷

ø

ö

çç

è

æ

-

-

=

-

÷÷

ø

ö

çç

è

æ

r

A

r

A

r

L

r

L

dt

d

q

A

q

A

q

L

q

L

dt

d

D

D

i

D

i

D

i

i

&

&

&

&

Формы трубопровода в поперечном направлении представим через

полиномы Эрмита кубической степени

.

Разделим длину трубопровода на

n

конечных элементов

,

тогда количество неизвестных перемещений узлов

(

n

+1).

Прогибы

W

1

=

q

i

,

W

1

=

q

j

,

углы поворота в узлах элементов

1

1

1

1

,

+

+

=

¢

=

¢

j

i

q

W

q

W

.

Итак

,

для

k

-ого элемента полный прогиб трубопровода

представим в следующем виде

:

1

4

3

1

2

1

1

+

+

+

+

+

=

j

j

i

i

k

q

Э

q

Э

q

Э

q

Э

W

,

где

q

i

,

q

j

–

прогибы

,

q

i

+1

,

q

j

+1

–

углы поворотов в узлах

;

3

2

1

5

.

0

5

.

1

1

Э

x

x +

-

=

,

(

)

3

2

2

5

.

0

5

.

1

x

x

x

+

-

=

а

Э

,

3

3

5

.

0

5

.

1

Э

x

x -

=

,

(

)

3

4

5

.

0

5

.

0

Э

x

x +

-

=

а

,

a

x

=

x

.

Для произвольного

k

-ого элемента продольное перемещение

представим в виде

:

(

)

( ) (

)

x

x

1

1

1

+

+

+

-

=

+

-

=

i

i

i

i

k

r

r

а

х

r

а

х

а

r

U

,

где

1

,

+

i

i

r

r

–

продольные перемещения узлов

.

Графики зависимостей максимальных поперечных перемещений

подземного трубопровода

q

3

/

a

от времени

t

1

=

t

/

T

0

при действии на подземный

трубопровод осевой силы

t

F

c

t

P

Т

=

)

(

,

э

т

P

P

=

(

2

2

/

4

l

EJ

P

э

p

=

–

эйлеровая

критическая сила

)

получены для трубопровода

,

разделенного на два элемента

(

n

=2)

с тремя узлами

(

n

+1=3).

Отметим

,

аналитические исследования

динамической устойчивости подземного трубопровода в данной постановке
выполнены в гл

. 2.

Рис

. 6.

Изменение максимального

поперечного перемещения трубопровода в

зависимости от времени

:

––

аналит

.; – – –

числен

.;

1–

с

=10

2

МПа/с

;

2–

с

=5·10

2

МПа/с

; 3

–с

=10

3

МПа/с


background image

37

Сравнение результатов показывают

,

что результаты достаточно близки

,

погрешность незначительна

.

Решение задачи получено численным методом

,

чтобы апробировать метод и решить задачу для общего случая

,

когда

совместно учитываются продольные и поперечные перемещения

.

а

0

0,006

0,012

0,018

0,024

0,03

0,006

0,025

0,102

0,204

0,306

0,408

0,4995

t , c

q

3

, c

м

2

1

б

0

0,003

0,006

0,009

0,012

0,006

0,025

0,102

0,204

0,306

0,408

0,4995

t , c

q

3

, c

м

2

1

Рис

. 7.

Зависимости поперечных движений подземной трубы от времени

:

1 –

без учета продольного перемещения

; 2 –r

1

=0.001; l=7

м

(

а

)

и

l=8

м

(

б

)

На графике рис

. 7,

а учет продольного перемещения

r

1

увеличивает

значение поперечного перемещения примерно в

1.56

раза

,

а на рис

. 7,

б учет

продольного

перемещения

r

1

увеличивает

значение

поперечного

перемещения в

1.35

раз

.

Получено

,

что продольное перемещение

r

1

зависит

от

геометрических

параметров

трубопровода

и

коэффициентов

взаимодействия с грунтом

.

При действии осевой силы

,

имеющей значение

меньше эйлеровой нагрузки

,

влияние продольного перемещения

r

1

на подъем

трубопровода в первой форме незначительно

,

т.е

.

численные значения

поперечных перемещений одного порядка

.

Поэтому допущение

,

что концы

трубопровода в продольном направлении принимаются не смещающимися

,

сделанное в гл

. 2

является приемлемым

,

это дает в свою очередь

сравнительную оценку полученным результатам

.

В главе

4 §2

исследуем НДС подземного трубопровода

,

в точке

х

=

l

которого присоединена масса

,

в качестве которой выступает колодец

.

Сейсмическое перемещение грунта действует в перпендикулярном
направлении в т

.

x

=

l

,

которое задаем в виде

gr

W

=

λ

gr

sin

ω

t

,

где

ω

=2

π

/

Т

0

.

(

) (

)

0

2

2

4

4

=

-

+

-

+

+

gr

z

gr

z

T

W

W

k

t

W

W

t

W

m

x

W

EJ

l

.

(8)

где

W

(

x

,

t

)

и

gr

W

–

поперечное перемещение трубопровода и грунта

;

z

l

,

z

k

–

коэффициенты взаимодействия трубы с водонасыщенным грунтом

.

Граничные условия

:

(

)

(

)

ï

ï

ï

î

ï

ï

ï

í

ì

=

=

-

=

-

+

-

+

=

=

=

=

.

при

0

,

при

0,

при

0

,

0

2

2

2

2

2

3

3

l

x

x

W

k

x

W

EJ

l

x

W

W

k

t

W

W

t

W

m

x

W

EJ

x

x

W

W

gr

kol

kol

gr

kol

kol

kol

kol

b


background image

38

Начальные условия

:

0

;

0

=

=

t

W

W

Краевая задача решается методом конечных разностей

.

Нормальное

напряжение

,

момент

и

перерезывающая

сила

определяются по формулам

:

0

;

z

2

2

=

÷

ø

ö

ç

è

æ

+

=

-

=

x

W

z

u

G

x

W

E

xz

t

s

;

2

2

x

W

EJ

M

y

-

=

;

3

1

3

x

W

Q

=

.

а

-0,8

-0,6

-0,4

-0,2

0

0,2

0,4

0,6

0,8

0

0

,0

3

0

,0

5

0

,0

8

0

,1

1

0

,1

3

0

,1

6

0

,1

9

0

,2

1

0

,2

4

0

,2

7

0

,2

9

0

,3

2

0

,3

5

0

,3

7

0

,4

0

,4

3

0

,4

5

0

,4

8

0

,5

1

0

,5

3

0

,5

6

0

,5

9

t

, c

w

,

см

2

1

1

–

x

=0.1

м

;

2

–

x

=6

м

б

1

–

z

=

R

B

;

2

–

z

=(

R

B

+

δ

/2);

3

–

z

=

R

H

Рис

. 8.

Изменение поперечных перемещений трубы

(

а

)

и нормальных напряжений

(

б

)

по времени

На величину поперечных перемещений подземного трубопровода

влияют коэффициенты взаимодействия и геометрические размеры

сооружения

.

Граничные условия влияют на изменение нормальных

напряжений

.

Значение нормального напряжения изменяется по поперечному

сечению трубопровода

.

Максимальное нормальное напряжение возникает в

точках внешнего радиуса

(

z

=±

R

Н

).

В главе

4 §3

предложены рекомендации по уменьшению подъема

подземных сооружений

,

расположенных в водонасыщенных грунтах

.

Выпучивание

заглубленных

трубопроводов

вызывается

высокими

температурами и давлениями транспортируемого потока или исключительно

внешними причинами

(

эрозия почвы

,

размыв

,

разжижение грунта и пр

.).

В

таких грунтах

,

если осевая сжимающая сила сгенерированная сейсмическими

воздействиями становится большой

,

трубопровод теряет устойчивость и по

мере развития процесса

,

наблюдается его коромыслообразное выпучивание

над поверхностью земли

.

Результатом обычно являются значительный

перегиб и овальность трубопровода

,

высокий риск повреждения стенки

трубы а

,

следовательно

,

утечки транспортируемого продукта

.

Процесс

выпучивания трубопровода в значительной степени зависит от начальных

дефектов

.

Грунтовая засыпка создает дополнительную нагрузку на свободно

висящий пролет трубопровода

,

что усиливает его начальную прогиб

.

Если

пустота под осью трубы может быть заполнена подходящую засыпку вдоль

всего трубопровода

,

коромыслообразного выпучивания не произойдет

.

В

качестве засыпки могут быть использованы гравий

,

песок

,

ил

,

пластичная

глина или изготовленные в заводских условиях специальные маты

.

Экспериментальные

лабораторные

исследования

подземных

сооружений

,

расположенных в водонасыщенных грунтах

,

проводятся за

рубежом с целью предложения контрмер против выпучивания подземных


background image

39

сооружений

: 1.

Необходимо максимально уплотнять грунт обратной

засыпки

; 2.

Заполнять траншеи гравием

,

а не песком

; 3.

Смешивать песок с

цементом

.

Небольшая заливка бетоном может повысить сопротивляемость

трубопровода

.

Однако эти методы не могут быть применены к

существующим колодцам и трубам

; 4.

Монтаж свай

,

так как сваи

предотвращают движение разжиженного грунта

; 5.

Использование

подземных блоков

(

колонн

)

из сухого бетона может значительно уменьшить

разжижение грунта

.

Эти результаты требуется привести в соответствии с

условиями Узбекистана

.

Сделан анализ нормативных документов Японии

,

США

,

России и

других стран по сейсмостойкому строительству подземных трубопроводов

,

в

которых предусматриваются мероприятия

,

обеспечивающие их надежную и

безопасную эксплуатацию

:

–

неравномерный грунт вдоль трассы может вызвать большую

деформацию трубопровода по сравнению с равномерным грунтом

.

При

сейсмостроительстве необходимо учитывать подземное перемещение
трубопровода

.

Должно использоваться взаимодействие в системе

«трубопровод

–

грунт

»

в продольном и поперечном направлениях для

моделирования

выпучивания

и

выражаться

функциями

,

которые

определяются экспериментально

;

–

в районах перехода через тектонические нарушения следует

укладывать трубопровод таким образом

,

чтобы он мог работать на

растяжение и умеренный изгиб

.

А заложение трубопровода

,

которое

заставило бы его работать на сжатие

,

следует избегать

,

насколько это

возможно

,

поскольку способность трубопровода выдерживать деформацию

сжатия без разрыва существенно меньше

,

чем способность выдерживать

деформацию растяжения

.

Любые деформации сжатия следует ограничивать

до такой величины

,

которые привели бы к смятию или локальной потере

устойчивости при изгибе трубопровода

;

–

уплотнение грунта вокруг трубопроводов способствует уменьшению

выпучивания

,

так как грунт играет функцию удерживающей силы в

направлении перпендикулярном оси трубопровода

,

который имеет большое

влияние на его начальную деформацию

;

–

при проектировании трубопроводов в сейсмоактивных регионах

рекомендуется избегать косогорные участки

,

а также участки с

неустойчивыми и просадочными грунтами

;

–

для защиты трубопроводов при прокладке их через селевой поток

могут

предусматриваться

водозащитные

устройства

,

дренирование

подземных вод

,

сооружение подпорных стен

;

–

участки трубопроводов

,

прокладываемые в обводненных районах

,

должны быть рассчитаны на устойчивость положения

.

Устойчивость

положения обеспечивается одним из следующих способов или их

комбинаций

,

предусматривающие специальные конструкции и устройства

:

балластировка грунтом

,

железобетонными плитами или ящиками

,

загруженными грунтом

,

железобетонными седловидными грузами

,

сборными

железобетонными скорлупами

,

сплошным обетонированием или винтовыми

анкерными устройствами

.


background image

40

Сейсмоустойчивость трубопроводов должна обеспечиваться

:

–

выбором благоприятных в сейсмическом отношении участков трасс и

площадок

строительства

(

надо

особо

обратить

внимание

на

сейсморайонирование строительства подземных трубопроводов

);

–

применением

рациональных

конструктивных

решений

и

антисейсмических мероприятий

,

основанных на расчетах

;

–

дополнительными

запасами

устойчивости

и

прочности

,

принимаемыми при расчетах прочности и устойчивости трубопроводов

.

Как правило

,

трубопроводы следует прокладывать в грунтах

,

которые

проверены на сохранение устойчивости под сценарным сейсмическим

воздействием

.

Когда вышеуказанное условие не может быть удовлетворено

,

следует оценить характер и степень неблагоприятных явлений и принять

соответствующие проектные контрмеры

.

Возможность использования таких

грунтов в качестве оснований сооружений без указанных выше мероприятий

должна обосновываться специальными исследованиями

.

При необходимости

строительство на таких площадках допускается по специальным техническим

условиям

,

согласованным с Госкомархитекстроем РУз

.

В водонасыщенных грунтах следует использовать полимерные

трубопроводы

,

так как они более гибкие

,

поэтому смогут противостоять

действию динамических нагрузок

(

типа землетрясений

).

Это позволит

обеспечить бесперебойную работу подземной системы жизнеобеспечения

.

Результаты

диссертационных

исследований

,

соответствующие

вышеизложенным выводам

,

предложены для актуализации нормативного

документа

.

Таким образом

,

расчет подземных сооружений при сейсмических

воздействиях следует производить на прочность

,

устойчивость сооружений и

по несущей способности грунтовых оснований

.

Оценка систем

трубопроводов против будущих землетрясений важна для строительства

сейсмостойких инфраструктур

.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенного исследования по диссертационной работе

доктора философии

(PhD)

на тему

«

Динамическая устойчивость

трубопроводов

,

расположенных в водонасыщенных грунтах

»

представлены

следующие выводы

:

1.

Сформулирована постановка задач динамической устойчивости

подземных трубопроводов

,

расположенных в водонасыщенных грунтах

,

с

использованием кинематической модели взаимодействия в системе

«трубопровод

–

грунт

»

и предложены методы их решения

.

Определены

максимальные

поперечные

перемещения

и

амплитудно-частотные

характеристики

,

отражающие поведение массивных и легких трубопроводов

.

2.

Задача при быстром продольном нагружении решалась как в линейной

,

так и геометрически нелинейной постановках

.

Проведен сравнительный

анализ результатов решения задач и отмечается

,

что геометрическая

нелинейность проявляется незначительно

.

Определены критическое время и

величина критической силы

,

при которых трубопровод оказывается в

состоянии неустойчивости

.

Также задача в данной постановке решена


background image

41

численным

методом

.

Сравнительный

анализ

позволил

получить

удовлетворительные совпадения результатов решения задачи

,

используя

аналитический и численный методы

,

поэтому полученные результаты

являются обнадеживающими

.

3.

В задаче при циклическом нагружении установлено

,

что для

массивных трубопроводов

,

расположенных в водонасыщенных глинистых

грунтах

,

обладающих сравнительно невысокой вязкостью

,

выпучивание

может проявляться в форме параметрического резонанса

.

А для легких

трубопроводов

,

расположенных в глинистых грунтах со сравнительно

высокой вязкостью

,

исследование возможности их выпучивания сводится к

решению обыкновенного дифференциального уравнения по методу

,

А.Н.Тихонова

.

Также для данной задачи проведены сравнения результатов

,

используя двухзвенную и четырехзвенную модели взаимодействия с

окружающим

грунтом

.

На

примере

исследования

выпучивания

трубопровода

,

имеющего малую погонную массу

,

при его продольном

пульсирующем нагружении

,

показано

,

что допустимо пользоваться

двухзвенной моделью взаимодействия

.

4.

Для конкретных числовых параметров

,

построены графики

,

анализ

которых позволил выявить влияние реологических параметров грунта

,

геометрических характеристик трубы на его устойчивость

.

Полученные

результаты и выводы по ним находятся в удовлетворительном соответствии с

результатами наблюдений за поведением трубопроводов в реальных

условиях

.

А также согласуются с выводами экспериментальных

исследований

,

проведенных зарубежными исследователями

.

Установлено

,

что легкие трубопроводы менее подвержены риску выпучивания в сравнении

с более массивными

,

находящимися в тех же грунтовых условиях

.

5.

Предложены рекомендации по уменьшению выпучивания подземных

трубопроводов в разжиженных грунтах

,

прокладываемые в сейсмических

районах

.

Полученные результаты исследования устойчивости подземного

трубопровода

,

расположенного в водонасыщенном грунте

,

и вычислительная

программа внедрены в процесс проектирования и строительства

AJ

«O’zog’irsanoatloyiha instituti»

и Головном проектно-изыскательском

институте ООО

«

Кишлоккурилишлойиха

» (

Справка по внедрению

Государственного комитета Республики Узбекистан по архитектуре и

строительству от

31

января

2018

г

.,

№

794/11-03).

Внедрение научных

результатов позволили повысить качество работ и производительность труда

,

сократить время расчета

,

обеспечить устойчивость и запас прочности

трубопроводов в

1,25

раза

.

Разработанные метод расчета и вычислительная программа по

исследованию динамической устойчивости подземных трубопроводов

,

уложенных в водонасыщенных грунтах

,

при продольных нагружениях

внедрены в процесс проектирования и строительства

(

завод по производству

флоад-стекла в Бекабадском районе

,

завод по производству кабин

«MAN»,

завод СП ООО

«UzAUTO-INZI»,

завод АО

«

Узметкомбинат

»

и др

.).

Применение научных результатов в процессе проектирования позволили

повысить качество и эффективность работ

,

сократить время расчета в

2,3

раза

,

обеспечить устойчивость и запас прочности сооружений в

1,25

раза


background image

42

(справка о внедрении от

10

ноября

2017

г

. AJ «O’zog’irsanoatloyiha instituti»

№

7/1767).

Метод численного расчета напряженно-деформированного состояния

подземного трубопровода с массой на конце и расчетная формула для

определения перемещений в зависимости от времени внедрены в Головном

проектно-изыскательском

институте

«

Кишлоккурилишлойиха

»

при

проектировании и строительстве подземных трубопроводов на объектах

«Индивидуального жилищного комплекса

»,

что способствовали повышению

качества работ и производительности труда на

20%,

а также эффективности

расчетно-проектных работ в

1,5

раза

(

акт внедрения от

7

декабря

2017

г

.

ООО

«

Кишлоккурилишлойиха

»).

6.

Многие соображения наших результатов

,

программа расчетов и

преемственные экспериментальные исследования

,

а также рекомендации из

нормативных документов различных стран мира с корректировкой для

местных условий Узбекистана

,

могут служить материалом для дополнения и

совершенствования нормативного документа КМК

2.01.03-96.

Основной

идеей исследований является уменьшение ущерба подземных сооружений с

целью удовлетворения сейсмическому критерию производительности

"

нет

утечки транспортируемого продукта

".

В КМК

2.01.03-96

необходимо

добавить раздел по оценке устойчивости подземных трубопроводов

,

это

позволит повысить качество и сейсмобезопасность их проектирования и

строительства

.

Проводимые исследования являются дальнейшим и естественным

развитием сейсмодинамической теории подземных сооружений и отражают

актуальный вопрос

,

поднятый на международном уровне

.

Результаты

диссертационной работы являются новым вкладом в теорию устойчивости

–

влияние

водонасыщенных

грунтовых

условий

на

устойчивость

трубопроводов

.

7.

Выполненная работа является первым приближением и открывает

перспективу для новых ранее не предусмотренных направлений

исследований

,

связанных с изучением подземных трубопроводов при

произвольно направленном сейсмическом воздействии по отношению к

трубопроводу

.

Отметим

,

что для этих задач создана основа

,

подходы для

продолжения работ

.

Практическая важность проводимых исследований в этом направлении

непосредственно вытекает из самой постановки задач

,

поэтому предстоит

получить

наиболее

упрощенные

методы

оценки

устойчивости

трубопроводов

,

чтоб рекомендовать их для проектировщиков и строителей

.

А также интересно рассмотреть устойчивость трубопроводных систем

,

когда

они проходят в зонах разлома и обвалов

.

Соискатель выражает глубокую благодарность академику АН РУз

,

д.т.н

.

Т

.

Рашидову за постоянное внимание

,

ценные советы и всестороннюю

поддержку

,

искреннюю признательность к.ф

.-

м.н

.,

доц

.

Ш.М

.

Сибукаеву за

постановку задач

,

неоценимый вклад и консультации по теории

устойчивости

,

а также д.ф

.-

м.н

.,

проф

.

Б

.

Мардонову за ценные

консультации

,

советы и своевременную помощь

,

благодаря которым

рукопись диссертационной работы значительно улучшилась

.


background image

43

SCIENTIFIC COUNCIL AWARDING SCIENTIFIC DEGREES

DSc.27.06.2017.T/FM.03.04 AT TASHKENT STATE TECHNICAL

UNIVERSITY AND NATIONAL UNIVERSITY OF UZBEKISTAN

INSTITUTE OF MECHANICS AND SEISMIC STABILITY

OF STRUCTURES

AN EKATERINA VLADIMIROVNA

DYNAMIC STABILITY OF PIPELINES LOCATED

IN WATER SATURATED SOIL

01.02.04 – Mechanics of deformable rigid div

DISSERTATION ABSTRACT OF THE DOCTOR OF PHILOSOPHY (PHD)

ON PHYSICAL AND MATHEMATICAL SCIENCES

Tashkent – 2018


background image

44

The subject of doctor of philosophy dissertation is registered by the Supreme Attestation

Comission at the Cabinet of Ministers of the Republic of Uzbekistan B2017.1.PhD/FM17.

The dissertation is carried out at the Institute of Mechanics and Seismic Stability of Structures of

the Academy of sciences of the Republic of Uzbekistan.

The abstract of the dissertation in three languages (Uzbek, Russian, English (resume)) is placed on

web-page of Scientific Council at the address

www.tdu.uz

and information – educational portal

«ZiyoNet» at the address www.ziyonet.uz.

Scientific adviser:

Rashidov Tursunbay

doctor of technical sciences, professor, academician

О

fficial opponents:

Sultanov Karim Sultanovich

doctor of physical and mathematical sciences, professor

Safarov Ismoil

doctor of physical and mathematical sciences, professor

Leading organization:

Tashkent institute of engineers and railway transport

The defense of the dissertation will take place on «3» Mach 2018 at 14

00

o’clock at the meeting of

Scientific Council Awarding Scientific Degrees DSc.27.06.2017.T/FM.03.04 at Tashkent State Technical
University and National University of Uzbekistan (Address: 100095, Tashkent, University street, 2.
Phone: (99871) 246-46-00, fax: (99871) 227-10-32; e-mail: tadqiqotchi@tdtu.uz).

The dissertation is registreted in Information-resource center (IRC) of Tashkent State Technical

University (registration number 39). Address: 100095, Tashkent, University street, 2. Phone: (99871)
246-46-00, fax: (99871) 227-10-32.

А

bstract of the dissertation sent out on «19» February 2018 year.

(mailing report

№

42 on «19» February 2018 year).

K.

А

. Karimov

Chairman of the Scientific Council for awarding

scientific degrees, Doctor of Technical Sciences, Professor

N.D. Turaxodjaev

Scientific secretary of Scientific Council for awarding

scientific degrees, Doctor of Technical Sciences, Dotsent

M.M. Mirsaidov

Chairman of the academic seminar under the Scientific Council for awarding

scientific degrees, Doctor of Technical Sciences, Professor, academician


background image

45

INTRODUCTION (abstract of PhD thesis)

The aim of the research work

is to determine dynamic stability of

underground pipelines located in water saturated soil under the action of forces in
the form of rapid or cyclic longitudinal loadings and the conditions of the pipeline
occurs in an unstable state which will be the cause of its destruction.

The tasks of research:

to write “regular” and “boundary” components of

the solution to the first approximation and obtain the calculation formula for
determining the displacement of pipeline depending on time; to determine the
relationships when the buckling of the pipeline occurs and obtain the calculation
formula of amplitude and frequency dependencies; to develop a method for
investigating the stability of the underground pipeline located in the water
saturated soil in the general case when longitudinal and transverse displacements
are taken into account together; to determine the influence of rheological
parameters of soil, geometric and mechanical characteristics of the pipeline and
also the effect of geometric nonlinearity on the stability of the pipeline; to
determine the values of the critical time and the force when the pipeline located in
the significant viscosity soil occurs in an unstable state; to develop a methodology
for the numerical calculation of stress-strain state of the underground pipeline with
the mass at the end using the kinematic interaction model in the system "pipeline-
soil".

The object of the research work

is underground lifeline systems (pipelines

and manholes) located in the water saturated soils.

Scientific novelty of the research work

consists in the following: a method

for calculating the stability of underground pipelines located in the water saturated
soils using the kinematic interaction model in the system “pipe – soil” is
developed; a calculation method for determining the displacements depending on
time and also formulas of amplitude and frequency dependencies are developed
which suitable for their direct application; a method for solving the problem of the
stability of a geometrically nonlinear underground pipeline located in the water
saturated soil is developed for the general case when longitudinal and transverse
displacements are taken into account together; a method for the numerical
calculation of stress-strain state of the underground pipeline with the mass at the
end (manhole) using the kinematic interaction model in the system "pipeline-soil is
developed.

The outline of the thesis.

The formulation of problems of dynamic stability

of underground pipelines located in water saturated soils is formulated using the
kinematic interaction model in the system "pipeline-soil" and methods for their
solution are proposed. The maximum of transverse displacements and amplitude
and frequency characteristics reflecting the behavior of massive and light pipelines
are determined.

The linear and geometrically nonlinearly problems under rapid longitudinal

loading are solved. A comparative analysis of the results of the solution of
problems is carried out and it is noted that the geometric nonlinearity influences
insignificantly. The values of critical time and force when the pipeline occurs in


background image

46

the instability state are determined. Also the problem in this formulation is solved
by the numerical method. Comparative analysis allowed obtaining satisfactory
coincidence of the results of solving the problem using analytical and numerical
methods therefore the results obtained are encouraging.

Buckling of the massive pipelines located in the water-saturated clay with a

relatively low viscosity under a cyclic loading can be manifested as a parametric
resonance. The study of the possibility of buckling light pipelines located in clay
with a relatively high viscosity reduces to solving an ordinary differential equation
by the method of A.N. Tikhonov. Also the results of two and four-link
mathematical interaction models with the surrounding soil are compared for this
problem. On the example of the study of buckling of the pipeline with the small
mass per unit length under cyclic longitudinal loading it is revealed, that it is
permissible to use two-link interaction model.

Graphs are constructed for each numerical parameters and their analysis

revealed the influence of rheological parameters of the soil, the geometric
characteristics of the pipe on its stability. The obtained results and conclusions are
shown satisfactory agreement with the results of observations of the behavior of
pipelines in real conditions. And they also agree with the conclusions of
experimental tests conducted by foreign researchers. Light pipelines are less
exposed to the risk of buckling in comparison with the more massive ones located
in the same soil conditions are established.

The recommendations are proposed to reduce the buckling of underground

pipelines located in the liquefied soil in the seismic regions.

The results of the studying the stability of the underground pipeline located

in water saturated soil and computational program are introduced into the design
and construction process AJ «O’zogirsanoatloyiha instituti» and Head Design and
Survey Institute

ООО

«Qishloqqurilishloyiha» (reference on implementation from

January 31, 2018 State Committee of the Republic of Uzbekistan for Architecture
and Construction, N 794/11-03). Application of scientific results to improve the
quality and efficiency of work, to reduce the calculation time, to ensure stability
and safety margin of pipelines by 1.25 times.

The developed methodology and computational program for studying the

dynamic stability of underground pipelines located in water saturated soils under
longitudinal loads are introduced into the design and construction process (the
plant for the production of float glass in the Bekabad region, the plant for the
production of cabins "MAN", the plant of JV LLC "UzAUTO-INZI", the plant of
JSC "Uzmetkombinat" and etc.). Application of scientific results in the design
process allowed to improve the quality and efficiency of work, to reduce the
calculation time by 2.3 times, to ensure stability and safety margin of structures by
1.25 times (reference on implementation from November 10, 2017 JSC
"O'zog'irsanoatloyiha instituti, N 7/1767).

Method of numerical calculation of the stress-strain state of an underground

pipeline with a mass at the end and calculation formula for determining the
movement as a function of time implemented in the Head Design and Survey
Institute «Qishloqqurilishloyiha» when design and construction process of


background image

47

underground pipelines at "Individual housing complex" it’s contributed to
improving the quality of work and labor productivity by 20% and to increase the
efficiency of calculation and design work by 1.5 times (act of implementation from
December 7, 2017

ООО

«Qishloqqurilishloyiha»).

Many conclusions of our results, the calculation program and the successive

experimental tests as well as recommendations from Standards of various countries
of the world with adjustment for the local conditions of Uzbekistan are a material
for supplementing and improving the normative document KMK 2.01.03-96. The
reduction of damage of underground structures is the main idea of the research to
satisfy the seismic performance criterion "there is no leakage of the transported
product". It is necessary to add a section on assessing the stability of underground
pipelines into KMK 2.01.03-96. It will improve the quality and seismic safety of
design and construction of underground pipelines.

Our research is the further and natural development of the seismodynamic

theory of underground structures and they reflect the actual question which is
raised at the international level. The results of the dissertation work are a new
contribution to the theory of stability - the influence of water-saturated ground
conditions on the stability of pipelines.

The performed work is the first approximation and it opens the outlook for

new previously not provided areas of research related to the study of underground
pipelines under randomly directed seismic action in relation to the pipeline. Let us
note that for these tasks a basis is created, approaches for the continuation of the
work.

The practical importance of the research in this direction directly follows

from the formulation of the problems therefore it is necessary to obtain the most
simplified methods for assessing the stability of pipelines in order to recommend
them for designers and builders. And it is also interesting to consider the stability
of pipeline systems when they pass through faults and landslides.


background image

48

ЭЪЛОН ҚИЛИНГАН ИШЛАР РЎЙХАТИ

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

LIST OF PUBLISHED WORKS

1.

Ан Е.В

.

Динамическая устойчивость трубопроводов

,

расположенных в

водонасыщенных грунтах

. –

Ташкент

: «Fan va texnologiya»

нашриёти

, 2013. –

112

с

. ISBN 978-9943-10-913-1.

2.

Ан Е.В

.

Динамическая устойчивость подземного трубопровода при

быстром продольном нагружении

//

Узбекский журнал

«

Проблемы

механики

». –

Ташкент

, 2008. –

№

4 – 5. –

С

. 73 – 77. (01.00.00;

№

4).

3.

Ан Е.В

.

Исследование динамической устойчивости подземного

трубопровода с учетом геометрической нелинейности

//

Узбекский журнал

«Проблемы механики

». –

Ташкент

, 2009. –

№

5–6. –

С

.84–87. (01.00.00;

№

4).

4.

Рашидов Т.Р

.,

Рашидов И.Т

.,

Ан Е.В

.

Вопросы изученности

сейсмостойкости систем жизнеобеспечения

(

подземные трубопроводы

) //

Узбекский журнал

«

Проблемы механики

». –

Ташкент

, 2010. –

№

3. –

С

. 12–14.

(01.00.00;

№

4).

5.

Ан Е.В

.

Исследование выпучивания подземного трубопровода при

продольном динамическом нагружении

//

ДАН РУз

. –

Ташкент

, 2012. –

№

4.

–

С

. 38 – 41. (01.00.00;

№

7).

6.

Рашидов

Т.Р

.,

Ан

Е.В

.

Сейсмодинамика

сооружений

,

взаимодействующих с грунтом

,

в материалах Международной конференции

по проектированию в геотехнической инженерии

(

Токио

,

Япония

, 2009

г

.)

//

Узбекский журнал

«

Проблемы механики

». –

Ташкент

, 2013. –

№

3 – 4.

–

С

. 40 – 45. (01.00.00;

№

4).

7.

Рашидов Т.Р

.,

Ан Е.В

.

Сейсмодинамика подземных трубопроводных

систем жизнеобеспечения в материалах Всемирной конференции по
сейсмостойкому строительству

(

Лиссабон

, 2012) //

Узбекский журнал

«Проблемы механики

». –

Ташкент

, 2014. –

№

3–4. –

С

.154–159. (01.00.00;

№

4).

8.

Ан Е.В

.

Исследование колебаний геометрически нелинейного

трубопровода методом конечных элементов

//

ДАН РУз

. –

Ташкент

, 2015. –

№

5. –

С

. 33 – 36. (01.00.00;

№

7).

9.

Ан Е.В

.

Анализ влияния двух

-

и четырехзвенной моделей

взаимодействия в исследованиях динамической устойчивости подземных
трубопроводов при циклическом нагружении

//

Узбекский журнал

«Проблемы механики

». –

Ташкент

, 2016. –

№

1. –

С

. 60 – 64. (01.00.00;

№

4).

10.

Ан Е.В

.

Подъем колодцев при сейсмическом нагружении подземных

трубопроводов и меры по их недопущению

//

Узбекский журнал

«

Проблемы

механики

». –

Ташкент

, 2016. –

№

3. –

С

. 11– 14. (01.00.00;

№

4).

11.

Рашидов Т.Р

.,

Ан Е.В

.

Исследование устойчивости подземного

трубопровода с учетом геометрической нелинейности при продольном
нагружении

//

Основания

,

фундаменты и механика грунтов

. –

М

, 2017. –

№

2.

–

С

. 7 – 11. (01.00.00;

№

33).


background image

49

Rashidov T.R., An E.V. Geometrically nonlinear buckling stability analysis

of axially loaded underground pipelines // Soil Mechanics and Foundation
Engineering. New York. Vol. 54. No 2. May 2017. P. 76 – 80.

12.

Рашидов Т.Р

.,

Ан Е.В

.

Сейсмодинамика подземных трубопроводов

,

взаимодействующих с водонасыщенным мелкодисперсным грунтом

//

Механика твердого тела

. –

М

., 2015. –

№

3. –

С

. 89 – 104.

Rashidov T.R., An E.V. Seismodynamics of underground pipelines

interacting with water-saturated fine-grained soil // Mechanics of Solids. 2015.
Vol.50. Issue 3. P. 305 – 317.

13.

Сибукаев Ш.М

.,

Ан Е.В

.

Выпучивание прямолинейного

подземного

трубопровода

конечной

длины

,

расположенного

в

водонасыщенном грунте

,

при действии циклической нагрузки

//

Вестник

ТашИИТ

. –

Ташкент

, 2011. –

№

3. –

С

. 44 – 46.

14.

Ан Е.В

.

Устойчивость подземных трубопроводов при продольных

пульсирующих нагружениях

//

Безопасность энергетических сооружений

. –

М

., 2015. –

№

2(20). – C. 43 – 47.

15.

Рашидов Т.Р

.,

Юлдашев Т

.,

Бекмирзаев Д.А

.,

Ан Е.В

.,

Нишонов Н.А

.

Современные проблемы сейсмодинамики подземных трубопроводных
систем жизнеобеспечения и направление дальнейших исследований

//

Вестник Кыргызского государственного университета строительства

,

транспорта и архитектуры имени Н

.

Исанова

. –

Кыргызстан

, 2016. –

№

1(51).

–

С

. 419 – 427.

16.

Рашидов Т

.,

Каримова В.А

.,

Ан Е.В

.

Расчет устойчивости подземных

трубопроводов при динамических нагрузках

//

Государственное патентное

ведомство РУз

.

Свидетельство №

DGU 04374. 31.03.2017

г

.

17.

Ан Е.В

.

Динамическая устойчивость подземного трубопровода при

быстром продольном нагружении с учетом геометрической нелинейности

//

Материалы

Международной

научно-технической

конференции

«Современные проблемы механики

». –

Ташкент

, 2009. – C. 234 – 237.

18.

Ан Е.В

.

Исследование поведения прямолиней-ного трубопровода

,

расположенного в водонасыщенном грунте

//

Материалы Республиканской

научно-практической конференции

«

Взгляд молодых ученых на актуальные

проблемы науки

». –

Ташкент

, 2010. – C. 31.

19.

Ан Е.В

.

Параметрический резонанс прямолинейного трубопровода

,

расположенного в водонасыщенном грунте

//

Тезисы докладов

VII

Международного научного симпозиума

,

посвященный

80-

летию со дня

рождения заслуженного деятеля науки и техники РФ профессора В.Г

.

Зубчанинова

«

Проблемы прочности

,

пластичности и устойчивости в

механике деформируемого твердого тела

». –

Тверь

, 2010. – C. 10 – 11.

20.

Ан Е.В

.

Подъем подземных канализационных трубопроводов и

колодцев при землетрясениях

//

Материалы Республиканской научно

-

практической конференции молодых ученых

«

Научный прогресс и

инновационное развитие экономики

». –

Ташкент

, 2012. – C. 37 – 38.

21.

Каримова В.А

.,

Ан Е.В

.

Математические модели и алгоритмы расчета

устойчивости подземных систем жизнеобеспечения

//

Материалы

XIII


background image

50

Международной

научно-методической

конференции

«

Информатика

:

проблемы

,

методология

,

технологии

». –

Воронеж

. 2013. –

Т

.2.– C. 100 – 103.

22.

Ан Е.В

.

Подъем трубопроводов и колодцев во время прошедших

землетрясений и их контрмеры

//

Сборник тезисов докладов Республиканской

научно-практической конференции молодых ученых посвященной

70-

летию

Академии наук Республики Узбекистан

. –

Ташкент

, 2013. – 119

с

.

23.

Рашидов Т.Р

.,

Ан Е.В

.

Выпучивание подземных сооружений и

предложения по технологии укрепления этих сооружен

//

Материалы

Республиканской

научно-практической

конференции

«

Қурилишда

геотехника масалаларини замонавий усуллари ва технологияси

». –

Ташкент

,

2014. –

С

. 178 – 183.

24.

Рашидов Т.Р

.,

Ан Е.В

.

Устойчивость подземных трубопроводов с

учетом

геометрической

нелинейности

,

взаимодействующих

с

водонасыщенными грунтами

//

Упругость и неупругость

.

Материалы

Международного

научного

симпозиума

по

проблемам

механики

деформируемых тел

,

посвященного

105-

летию со дня рождения

А.А

.

Ильюшина

. –

М

.:

изд-во Моск

.

ун-та

, 2016. –

С

. 396 – 398.


background image

51

Авторефератнинг ўзбек

,

рус ва инглиз тилларидаги нусхалари

«

Механика муаммолари

»

Ўзбекистон журнали таҳририятида

таҳрирдан ўтказилди

Бичими

60

х

84

1

/

16

.

Ризограф босма усули

. Times

гарнитураси

.

Шартли босма табоғи

: 2,75.

Адади

100.

Буюртма №

____.

«ЎзР Фанлар Академияси Асосий кутубхонаси

»

босмахонасида чоп этилган

.

Босмахона манзили

: 100170,

Тошкент ш

.,

Зиёлилар кўчаси

, 13-

уй

.


background image

52

Библиографические ссылки

Ан Е.В. Динамическая устойчивость трубопроводов, расположенных в водонасыщенных грунтах. - Ташкент: «Fan va tcxnologiya» нашриёти, 2013. -112 с. ISBN 978-9943-10-913-1.

Ан Е.В. Динамическая устойчивость подземного трубопровода при быстром продольном нагружении // Узбекский журнал «Проблемы механики». - Ташкент, 2008. -№ 4 - 5. - С. 73 - 77. (01.00.00; №4).

Ан Е.В. Исследование динамической устойчивости подземного трубопровода с учетом геометрической нелинейности // Узбекский журнал «Проблемы механики». - Ташкент, 2009. - №5-6. - С.84—87. (01.00.00; №4).

Рашидов Т.Р., Рашидов И.Т., Ан Е.В. Вопросы изученности сейсмостойкости систем жизнеобеспечения (подземные трубопроводы) // Узбекский журнал «Проблемы механики». - Ташкент, 2010. -№ 3. - С. 12-14. (01.00.00; №4).

Ан Е.В. Исследование выпучивания подземного трубопровода при продольном динамическом нагружении // ДАН РУз. - Ташкент, 2012. - № 4. -С. 38-41. (01.00.00; №7).

Рашидов Т.Р., Ан Е.В. Сейсмодинамика сооружений, взаимодействующих с грунтом, в материалах Международной конференции по проектированию в геотехнической инженерии (Токио, Япония, 2009 г.) // Узбекский журнал «Проблемы механики». - Ташкент, 2013. - № 3 - 4. -С. 40-45. (01.00.00; №4).

Рашидов Т.Р., Ан Е.В. Сейсмодинамика подземных трубопроводных систем жизнеобеспечения в материалах Всемирной конференции по сейсмостойкому строительству (Лиссабон, 2012) // Узбекский журнал «Проблемы механики». - Ташкент, 2014. - №3-4. - С.154-159. (01.00.00;№4).

Ан Е.В. Исследование колебаний геометрически нелинейного трубопровода методом конечных элементов // ДАН РУз. - Ташкент, 2015. -№ 5. - С. 33 - 36. (01.00.00; №7).

Ан Е.В. Анализ влияния двух- и четырехзвенной моделей взаимодействия в исследованиях динамической устойчивости подземных трубопроводов при циклическом нагружении // Узбекский журнал «Проблемы механики». - Ташкент, 2016. - № 1. - С. 60 - 64. (01.00.00; №4).

Ан Е.В. Подъем колодцев при сейсмическом нагружении подземных трубопроводов и меры по их недопущению И Узбекский журнал «Проблемы механики». - Ташкент, 2016. - № 3. - С. 11- 14. (01.00.00; №4).

Рашидов Т.Р., Ан Е.В. Исследование устойчивости подземного трубопровода с учетом геометрической нелинейности при продольном нагружении // Основания, фундаменты и механика грунтов. - М, 2017. - № 2. -С. 7- 11. (01.00.00; №33). Rashidov T.R., An E.V. Geometrically nonlinear buckling stability analysis of axially loaded underground pipelines // Soil Mechanics and Foundation Engineering. New York. Vol. 54. No 2. May 2017. P. 76 - 80.

Рашидов T.P., Ан Е.В. Сейсмодинамика подземных трубопроводов, взаимодействующих с водонасыщенным мелкодисперсным грунтом // Механика твердого тела. - М., 2015. - № 3. - С. 89 - 104.

Rashidov T.R., An E.V. Seismodynamics of underground pipelines interacting with water-saturated fine-grained soil // Mechanics of Solids. 2015. Vol.50. Issue 3. P. 305-317.

Сибукаев Ш.М., Ан Е.В. Выпучивание прямолинейного подземного трубопровода конечной длины, расположенного в водонасыщенном грунте, при действии циклической нагрузки // Вестник ТашИИТ. - Ташкент, 2011. - № 3. - С. 44 - 46.

Ан Е.В. Устойчивость подземных трубопроводов при продольных пульсирующих нагружениях // Безопасность энергетических сооружений. -М„ 2015. - № 2(20). - С. 43 - 47.

Рашидов Т.Р., Юлдашев Т., Бекмирзаев Д.А., Ан Е.В., Нишонов Н.А. Современные проблемы сейсмодинамики подземных трубопроводных систем жизнеобеспечения и направление дальнейших исследований // Вестник Кыргызского государственного университета строительства, транспорта и архитектуры имени Н. Исанова. - Кыргызстан, 2016. - № 1(51). -С. 419-427.

Рашидов Т., Каримова В.А., Ан Е.В. Расчет устойчивости подземных трубопроводов при динамических нагрузках // Государственное патентное ведомство РУз. Свидетельство № DGU 04374. 31.03.2017 г.

Ан Е.В. Динамическая устойчивость подземного трубопровода при быстром продольном нагружении с учетом геометрической нелинейности // Материалы Международной научно-технической конференции «Современные проблемы механики». - Ташкент, 2009. - С. 234 - 237.

Ан Е.В. Исследование поведения прямолиней-ного трубопровода, расположенного в водонасыщенном грунте // Материалы Республиканской научно-практической конференции «Взгляд молодых ученых на актуальные проблемы науки». - Ташкент, 2010. - С. 31.

Ан Е.В. Параметрический резонанс прямолинейного трубопровода, расположенного в водонасыщенном грунте // Тезисы докладов VII Международного научного симпозиума, посвященный 80-летию со дня рождения заслуженного деятеля науки и техники РФ профессора ВТ. Зубчанинова «Проблемы прочности, пластичности и устойчивости в механике деформируемого твердого тела». - Тверь, 2010. - С. 10-11.

Ан Е.В. Подъем подземных канализационных трубопроводов и колодцев при землетрясениях // Материалы Республиканской научно-практической конференции молодых ученых «Научный прогресс и инновационное развитие экономики». - Ташкент, 2012. - С. 37 - 38.

Каримова В.А., Ан Е.В. Математические модели и алгоритмы расчета устойчивости подземных систем жизнеобеспечения // Материалы XIII Международной научно-методической конференции «Информатика: проблемы, методология, технологии». - Воронеж. 2013. - Т.2.- С. 100 - 103.

Ан Е.В. Подъем трубопроводов и колодцев во время прошедших землетрясений и их контрмеры //Сборник тезисов докладов Республиканской научно-практической конференции молодых ученых посвященной 70-летию Академии наук Республики Узбекистан. - Ташкент, 2013. - 119 с.

Рашидов Т.Р., Ан Е.В. Выпучивание подземных сооружений и предложения по технологии укрепления этих сооружен // Материалы Республиканской научно-практической конференции «Қурилишда геотехника масалаларини замонавий усуллари ва технологияси». - Ташкент, 2014.-С. 178- 183.

Рашидов Т.Р., Ан Е.В. Устойчивость подземных трубопроводов с учетом геометрической нелинейности, взаимодействующих с водонасыщенными грунтами // Упругость и неупругость. Материалы Международного научного симпозиума по проблемам механики деформируемых тел, посвященного 105-летию со дня рождения А.А. Ильюшина. - М.: изд-во Моск, ун-та, 2016. - С. 396 -398.

inLibrary — это научная электронная библиотека, построенная на парадигме открытой науки (Open Science), основными задачами которой является популяризация науки и научной деятельности, общественный контроль качества научных публикаций, развитие междисциплинарных исследований, современного института научной рецензии, повышение цитируемости узбекской науки и построение инфраструктуры знаний.

КОНТАКТЫ:

Республика Узбекистан, г. Ташкент, ул.Паркент 51, этаж 2

(+998) 99-006-61-10

info@inscience.uz

НАВИГАЦИЯ:

Журналы
Конференции
Организации
Авторы
Блог
Контакты
© Copyright 2025 in Science All Rights Reserved | Developed by in Science | Site create by in Designer