Эпюры давлений на стенку емкости с учетом отпора грунта.

[Alantos 1]

Кто может помочь создать эпюры отпора грунта? Не безвозмездно.

Есть емкость подземная из ПЭ100 с 20мм. стенкой. Емкость рассчитывать буду в солиде, но нужно просчитать отпор грунта на пустую емкость.

 

Нужна такая же эпюра, но со значениями.

Условия:

Уровень установки емкости на отметке -6,500 относительно земли.

Климатический район: IД (Иркутская область, г.Усть-Кут).

Для засыпки будет использован местный талый грунт с послойным уплотнением.

Диаметр емкости - 3м., длинна - 14,5м., объем - 100м3.

[AlexArt 280]

56 минут назад, Fedor сказал:

Меняя модуль грунта можно и жидкость  смоделировать и в скале заделанную бочку . 

 @jtok не получилось согласовать результаты моделирования с аналитикой. Потому он и бросил это дело. Почему не получилось - хз.

[jtok 855]

1 час назад, AlexArt сказал:

Почему не получилось - хз

Я не до конца понимаю принцип работы цилиндрической обечайки в грунте. Может потому, что полностью прогулял механику грунтов в институте.

Если рассматривать просто внешнее давление на обечайку, которое создаёт грунт, то всё просто. При этом потере устойчивости стенки ничего не мешает, она может принимать любую форму. Если так считать, то толщина стенки и ребра получаются слишком большими и мы не выдерживаем конкуренции. Например, была подобная ёмкость, но из композита. По такому расчету у нас толщина получилась 25мм - диаметр 3м и глубина заложения 6м. Мы дали предложение и не прошли. Ёмкость поставили конкуренты из того же материала толщиной 8мм. Я ездил на площадку, смотрел монтаж, благо рядом. И она не схлопнулась, не всплыла и все ок, прошло лет семь уже.

 

Как то они считают. А мы не можем закапывать на шару и смотреть, что будет. У конкурентов же было три-четыре дела в арбитражном суде, когда ёмкости разрушались под землёй.

 

Грунт же, как я понимаю, помимо того, что создаёт какое-то давление, ещё и не даёт стенкам ёмкости терять устойчивость, т.е. он ее как бы подкрепляет, когда она хочет изменить форму. Как этот эффект получить достоверно в sws я в теории знаю, но какие принимать параметры материала грунта, чтобы он был достоверен, не знаю. Т.к. можно получить и "кисель" и скалу. А это две большие разницы.

 

Находил что-то в Алямовском, но когда пытался повторить в теме, на которую давал ссылку выше, не осилил.

 

И последнее - в ГОСТАх по расчету полимерных ёмкостей есть методика расчета обечайки на внутреннее и внешнее давление. Ее я понимаю. Осталось получить это давление и как то учесть отпор грунта.

 

[Fedor 1 625]

"ещё и не даёт стенкам ёмкости терять устойчивость, т.е. он ее как бы подкрепляет, когда она хочет изменить форму" это легко посчитать. У Басова есть пример на стр 210 в Ansys в примерах и задачах. Рис. 16.19. 

потери устойчивости цилиндрической оболочки. Можно добавить грунта и посмотреть насколько меняется ситуация по критическому давлению. 

Можно и внести небольшие возмущения в нагрузке и посмотреть будут ли при этом большие перемещения и насколько с грунтом будет ситуация отличаться от ситуации без грунта. Грунт, обладает свойствами жидкости через ползучесть и свойствами твердого тела через упругость, то есть можно подобрать эквивалентное утолщение оболочки если прикладывать только давление. Ну а если моделировать с грунтом то все учитывается автоматически прилипание к оболочке. Брать модуль как для насыпного грунта небольшой, а остальной как при разгрузке грунта. Я и для бентонитовой смеси брал небольшой модуль упругости и смотрел чтобы стенки не обвалились при сваях и стене в грунте, нагружал гравитацией и все нормально получалось. 

"Осталось получить это давление и как то учесть отпор грунта." прямым математическим моделированием и все дела :) 

[Fedor 1 625]

"Может потому, что полностью прогулял механику грунтов в институте" -   http://kitab.ttnda.az/upload-files/books/10/1302/mexanika_qruntov_osnovaniya_i_fundamenti.pdf  прочитайте книжку, которую мне когда-то подарил Зовен Григорьевич  и не будет проблем :) 

Изменено 19 октября 2022 пользователем Fedor

[Jesse 976]

12 часов назад, jtok сказал:

Грунт же, как я понимаю, помимо того, что создаёт какое-то давление, ещё и не даёт стенкам ёмкости терять устойчивость, т.е. он ее как бы подкрепляет

ну да. касательные напряжения создаёт грунт.

 

12 часов назад, jtok сказал:

Как этот эффект получить достоверно в sws я в теории знаю, но какие принимать параметры материала грунта, чтобы он был достоверен, не знаю. Т.к. можно получить и "кисель" и скалу. А это две большие разницы.

тут 2 подхода имхо: 

1) грубый, быстрый и в запас - посчитать только как под внешним давлением линейный нализ устойчивости;

2) более точный но замороченный - смоделировать грунт, подбирать его свойства и решать контактную задачу. Да и в бочке ТСа соотношение диаметра к толщине ~200, для нежёсткого материала многовато... возможно понадобится нелинейный геом-й анализ, т.к. жёсткость пластмассовой бочки при больших деформациях может сильно меняться.. Да и материал нелинейныйКороче, полный фарш.

з.ы.: если подгорает по срокам, то я бы посчитал под внешним давлением как от жидкости, и добился в линейном анализе устойчивости коэф-та запаса 10..15. Мб даже 20. шоб совесть была чиста.. Из 8-ки я бы и стальную бочку такого диаметра побоялся бы в грунт сувать, так на вскидку

[Fedor 1 625]

" посчитал под внешним давлением как от жидкости" подводную лодку закопать :)  

[Jesse 976]

10 минут назад, Fedor сказал:

" посчитал под внешним давлением как от жидкости" подводную лодку закопать :)  

ну это ведь в запас, верно?
Кстати, опять таки изза относительно большого соотнош-я диаметра к толщине могут играть роль начальные несовершенства в геометрии бочки, ну или неравномерность нагрузки. Опять таки нелинейный анализ

[Fedor 1 625]

Нелинейность то причем если слегка возмущаем геометрию или нагрузку ?  В запас  то в запас, но стремятся же и сэкономить.  Незнание обычно обходится дороже знания...    :)

[AlexKaz 1 848]

1 час назад, Jesse сказал:

ну это ведь в запас, верно?

угу, и в сокращение ФОТ