Приложение Д (рекомендуемое). Определение характеристик деформируемости мерзлого грунта по результатам испытания методом одноосного сжатия

Приложение Д
(рекомендуемое)

Определение характеристик деформируемости мерзлого грунта по результатам испытания методом одноосного сжатия

Д.1 Модуль линейной деформации Е ₀ и коэффициент нелинейной деформации А ₀ определяют по зависимости, устанавливающей связь между относительными продольными деформациями , напряжениями и временем действия нагрузки t

,

(Д.1)

где f() - функция напряжений для времени t ₀ их действия, равного 1 ч, t ₀ которую принимают в виде:

f() =  - для модели линейно деформируемого основания;

f() =  - для модели нелинейно деформируемого основания,

где E ₀ и А ₀ - параметры функции f();

m - коэффициент нелинейности по напряжениям.

Д.2 Предельно длительные значения E и А вычисляют по формулам:

;

(Д.2)

,

(Д.3)

где t _u - время, равное сроку службы сооружения или принимаемое равным 50 лет ( ч);

- коэффициент нелинейности во времени.

Д.3 Для установления зависимости (Д.1) исходные данные испытаний (см. 8.3) обрабатывают в соответствии с теорией наследственной ползучести. Используя кривую ползучести, последовательно вычисляют ряд значений , имеющих смысл деформаций, которые развились бы под действием постоянного напряжения (i = 1, 2, ...), соответствующего напряжению i-й ступени нагружения, за время t _j. Вычисления проводят по формуле

,

(Д.4)

где - полная относительная продольная деформация предшествующей ступени нагружения в момент времени t _j, вычисленная по этой формуле ранее при  = 0;

- приращение относительной деформации, определяемое по кривой ползучести (см. 8.3.6) и представляющее собой разность между деформацией, накопленной к моменту, когда i-я ступень нагрузки действовала в течение времени t _j, и деформацией, накопленной к началу действия i-й ступени нагрузки.

Моменты времени t _j назначают одинаковыми для каждой ступени нагружения с учетом требований 8.2.7.

Результаты представляют в виде семейства кривых ползучести при постоянных напряжениях (см. рисунок Д.1).

Рисунок Д.1

Д.4 Для определения параметра и набора значений f() полученные значения представляют в виде семейства параллельных прямых в координатах: Int - ось абсцисс, - ось ординат (см. рисунок Д.2). Далее значения и f() вычисляют по формулам:

;

(Д.5)

,

(Д.6)

где a _j и b - параметры, определяемые графически (см. Д.8) или способом наименьших квадратов.

Рисунок Д.2

Д.5 Для модели линейно деформируемого основания набор значений f() аппроксимируют прямой в координатах: - ось абсцисс, f() - ось ординат (см. рисунок Д.3) и вычисляют значение Е ₀ по формуле

,

(Д.7)

где с - параметр, определяемый графически (см. Д.9) или способом наименьших квадратов.

Рисунок Д.3

Д.6 Для модели нелинейно деформируемого основания набор значений f() аппроксимируют прямой в координатах In - ось абсцисс, Inf() - ось ординат (см. рисунок Д.4) и вычисляют значения А ₀ и m по формулам:

;

(Д.8)

,

(Д.9)

где а и b - параметры, определяемые графически (см. Д.10) или способом наименьших квадратов.

Рисунок Д.4

Д.7 Коэффициент поперечного расширения u определяют из зависимости, устанавливающей связь между относительными продольными и поперечными деформациями

.

(Д.10)

Для определения экспериментальные данные (относительные продольные и поперечные деформации) в конце каждой ступени нагружения представляют в координатах: - ось абсцисс, - ось ординат и аппроксимируют прямой, проходящей через начало координат. Значение равно тангенсу угла наклона этой прямой к оси абсцисс.

Д.8 При графическом способе определения параметров a _j и b уравнения семейства параллельных прямых (см. рисунок Д.2) эти параметры равны:

a _j - в масштабе чертежа равен отрезку, отсекаемому на оси ординат j-й из семейства параллельных прямых наилучшего приближения к экспериментальным точкам; b - в масштабе чертежа равен тангенсу угла наклона семейства параллельных прямых к оси абсцисс.

Д.9 Параметр с при графическом способе определения в масштабе чертежа равен тангенсу угла наклона к оси абсцисс прямой наилучшего приближения к экспериментальным точкам, проходящей через начало координат (см. рисунок Д.3).

Д.10 При графическом способе определения параметров а и b (см. рисунок Д.4) эти параметры равны: а - в масштабе чертежа равен отрезку, отсекаемому на оси ординат прямой наилучшего приближения к экспериментальным точкам; b - в масштабе чертежа равен тангенсу угла наклона этой прямой к оси абсцисс.

Д.11 Исходные данные и результаты расчета записывают в таблицу Д.1.

Таблица Д.1 - Исходные данные и результаты расчета характеристик деформируемости

ГАРАНТ:

Начало таблицы. См. окончание

Номер ступени нагружения	Напряжение, МПа	Время отсчета деформаций, ч	Относительные продольные деформации	Приращение относительных продольных деформаций	Относительные продольные деформации от постоянных напряжений	Относительные поперечные деформации	Приращение относительных поперечных деформаций	Относительные поперечные деформации от постоянных напряжений	Функции напряжений f()

ГАРАНТ:

Окончание таблицы. См. начало

Коэффициент нелинейности во времени	Модуль линейной деформации, МПа	Коэффициент нелинейной деформации,	Модуль предельно длительной#	Коэффициент предельно длительной нелинейной деформации, МПа	Коэффициент нелинейности по напряжениям	Коэффициент поперечного расширения	Условно-мгновенное сопротивление, МПа	Предел длительной прочности, МПа	Примечание