Оптимизация конструкций поверхностного фундамента воздушной линии электропередач

Магомедов Марсель Айдемирович

2020 / Том 10, номер 2(33) 2020 [ ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. СТРОИТЕЛЬСТВО ]

Цель работы заключается в изучении конструкции поверхностного фундамента для опор воздушных линий электропередач в сложных инженерно-геологических условиях. Исследованы существующие аналоги, выявлены их недостатки. Рассмотрен опыт строительства опор воздушных линий электропередач с применением поверхностного фундамента в сложных грунтовых условиях с целью повышения устойчивости конструкций. Предложен вариант поверхностного фундамента, повышающего прочность и надежность конструкций. Проектирование поверхностного фундамента производилось с помощью проектно-вычислительной программы SCAD, которая анализирует конечно-элементную модель статических и динамических нагруженных вычислительных схем, осуществляет контроль конструкций на устойчивость, проверку металлических систем на надежность, а также подбор невыгодных комбинаций усилий. Программа базируется на методе конечных элементов с применением в качестве основных неизвестных перемещения и повороты узлов конструкций вычислительной схемы. Рассмотрены два варианта поверхностного фундамента в одинаково сложных грунтовых условиях при одинаковых нагрузках на фундаменты, но разном расположении балок-ригелей. Расчет показал, что в сложных инженерно-геологических условиях при действии максимальных нагрузок наибольшая разность осадок фундамента между двумя вариантами увеличивается в 2 раза. Представлена значимость трудностей решения задач с увеличением безопасности, установленных стратегиями развития электроэнергетики России. Выбраны расчетные модели опор с поверхностным фундаментом, работающих как балки со сложной геометрией. Экспериментальными и аналитическими исследованиями показана действительная эффективность использования поверхностного фундамента.

Ключевые слова:

поверхностный фундамент,грузовые балки,метод конечных элементов,вертикальная нагрузка,деформация фундамента,площадь опирания,surface foundation,cargo beams,finite element method,wind load,foundation deformation,cargo area

Библиографический список:

1. Каверина Р.С., Сенькин Н.А. Нормы проектирования поверхностных фундаментов для опор ВЛ и ПС. М., 2010. 31 с.
2. Курносов А.И., Носов И.М., Соколов А.С. Рабочие чертежи № 11141 тн.т 1. Разработка и внедрение малозаглубленных и поверхностных фундаментов для металлических опор 110-330 кВ. М., 1982. 95 с.
3. Фаерштейн В.Д. Об одной возможности определения несущей способности горизонтально нагруженной жесткой сваи в неоднородном грунте. Установка С-832 для статического зондирования грунтов ЦБНТИ Минпромстроя СССР. 1970. С. 43-48.
4. Ухов С.Б. Расчет сооружений и оснований методом конечных элементов. М.: МИСИ. 1973. 118 с.
5. Фадеев А.Б. Метод конечных элементов в геомеханике. М.: Недра. 1987. 221 с.
6. Барчукова, Т.Н. Расчет основания горизонтально нагруженной сваи-колонны с уширением. Киев, 2008. С. 493-499.
7. Буслов А.С., Куппасэми Т. Упруго-ползучий анализ работы горизонтально нагруженных железобетонных свай в связных грунтах // Тр. Х Международного конгресса ФИМ. Самарканд-Нью Дели, 1986. 46 с.
8. Архангельский М. М. Расчет гибких фундаментов, свай и шпунтовых стенок на действие горизонтальных сил // Тр. НИИЖТа. М., 1952. вып.VIII. С. 95-115.
9. Готман А.Л. Расчет пирамидальных свай на совместное действие вертикальной, горизонтальной и моментной нагрузок // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1987. № 1. - С. 12-14.
10. Грутман М.С. Циприанович И.В., Шпигель И.Д. Фундамент «Свая с шайбой»: материалы к XXIX науч.-техн. конф. Секция: Основания фундаменты. Киев, 1968. С. 92-99.
11. Маслов Н.Н. Основы механики грунтов и инженерной геологии. 2-е изд. перераб. и доп. М., 1968. 632 с.
12. Пилягин А.В., Казанцев С.В. Смешанная упругопластическая задача расчета грунтового основания в пространственной постановке // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1989. № 4. С. 24-26.
13. Матус Ю.В. Теоретическое определение параметров совместной работы с грунтомоснования низкого ростверка горизонтально нагруженной одиночной пирамидальной сваи // Вiсник Одеськоi державноi академii будiвиництва та архiтектури. 2000. Вып. 8. С. 126-132.
14. Матус Н.Ю. К расчету горизонтально нагруженной сваи-колонны с низким ростверком-оголовком. Одесса: ООО «ГТ Проект - Украина», 2013 г. 8 с.
15. Федоровский В.Г., Курилло С.В., Кулаков Н.А. Расчет свай и свайных кустов на горизонтальную нагрузку по модели линейно-деформируемого полупространства // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1988. № 4. С. 20-23.
16. Снитко А.Н. Расчет гибких опор в грунтовой среде с изменяющимся коэффициентом постели // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1968. № 3. С. 6-8.
17. Тимофеева Л.М., Гольдштейн В.М., Берегий Ю.Г. Модельные испытания группы свай на горизонтальную нагрузку // III Украинская науч.-техн. конф. по механике фунтов и фундаментостроению. Одесса. 1997. Т. 1. С. 176-179.

Файлы:

• статья (скачать | просмотреть) - скачано 80 раз