Гидротехнические сооружения. Том I

2) принимается ряд положений центра кривой скольжения, располозкенных на двух пересекаю щихся осях; 3) вычисляются силы, действующие в частях рассматриваемой фигуры, и находятся направле ния этих сил; 4) строятся веревочный и силовой многоуголь ники этих сил; 5) вычисляется соотношение сдвигающих и удерзкивающих сил. Таким образом, расчет является графо-аналити ческим. Профиль соорузкения и сегмент грунта ограничиваются рядом кривых скольжения, по строенных для различных положений центров скольжения. Для выделения сил, действующих в частях этой фигуры, сегмент грунта с частями сооруже ния и погруженными в грунт частями фундамента разбивается на секции, как показано на рис. 148. В каждую из этих секций могут входить: силы веса воды, наносов, частей сооружения (тело плотпны, понур, водобой, фундамент), давления фильтрационного пото ка под сооружением и грунта.

д а т ь у к а з а н и е Пе т е р с о н а , то к р и в ы е с к о л ьже н и я полу ч ают с я о ч е н ь большо г о ра диу с а ; о с т а е т с я доб а вит ь , ч т о в примере , д анном с амим І І е т е р с о - ном, е г о у с л о в и е н е с о б л ю д е н о . Излозким построение веревочного и силового многоугольников для этого метода. В крайних секциях (слева и справа) имеются силы веса частей соорузкепия и грунта G, и G п , реакция грунта по кривой скольжения W i и \ Ѵ п и по границе с соседней секцией E t и Р 4 и трение о грунт по линии скольжения. Равнодействующая сил веса уравновешивается реакцией грунта по кривой скольжения и по гра нице с соседней секцией. Поэтому силы G, , или І\ и W„ W n в крайних (слева и справа) секциях пересекаются в одной точке. Направление сил G k , Р к и Е к всегда определен но: первая G k является вертикальной, а силы Е и Р проходят, как уже было указано, через установ ленные точки границ с соседней секцией и при том параллельно/касательной к кривой скольжения.

При разбивке системы на секции следует иметь в виду, что граница зон сдвигающей и удержи вающей сил должна сов падать с границей двух секций. Такая граница сдвигающей и удерживаю щей зон долзкна нахо диться там, где реакция грунта W, составленная из силы перпендикуляр ной к кривой скольжения и силы трения, направле на вертикально. При на

Р и с . 148. Схема расчета плотины.

Таким образом, в крайних секциях точка пересечения трех сил определяется пересечением сил Сг 4 и E t (или Р 4 ). Сила реакции W, должна пройти через ту же точку (рис. 148). Направление вектора W k находится из тех соображений, что он должен составлять с радиусом I t кривой скольжения угол <р, как равнодействующая двух сил — силы реакции грунта, направленной но радиусу кривой скольжения, и силы трения, от клоняющей направление реакции на угол Построение вектора W k может быть выполнепо путем проведения малой окружности с радиусом Г = I l tg f при центре поверхности скольжения. Касательная, проведенпая из точки пересечения сил G k и Е к к малой окружности, дает направле ние силы ІГ; ; . Линии IV касаются малой окруж ности со стороны приложения сил, сдвигающих сооружение (со стороны верхнего бьефа). Постро ение силы G 4 даст начало веревочному много угольнику. Соответствующий силовой многоуголь ник составляется из вертикальной силы G, и уравновешивающих ее Е { и РГ 4 , которые прово дятся на силовом многоугольнике параллельно векторам Е { и W t веревочного многоугольника и определяются по величине на силовом много угольнике в месте своего пересечения. Во второй секции рассматриваемого сегмента, смежной с предыдущей, имеются силы носа (? а , реакции грунта с учетом силы трения W it воз-

личии изменений в составе нагрузок по горизон тальному направлению (например по границам располозкения кессонов) для упрощения расчетов следует совмещать границы секций с границами изменения нагрузок. После определения величины сил веса в гра ницах данной секции аналитически определяется положение равнодействующей вертикальных сил. Передача сил сдвигающих происходит по грунту, поэтому место приложения этих сил определяется из условия, что оно находится на '/ 3 высоты по границе секции, если пет никаких иных нагрузок помимо грунта, или на высоте центра тязкести трапеции, составленной из давления па грунг (малое основание трапеции) и суммы всех весов данной секции (большое основание трат пеции), в случаях наличия нагрузок помимо грунта. Направление сил сдвигающих соответствует направлению кривой скольжения, а следовательно на границе секций оно должно располагаться параллельно касательной к кривой. Инженер Петерсон полагает, что направление сил сдвига ющих не должно иметь с горизонталью угла большего, чем угол трения. Это условие, по его мысли, зависит от необходимости сохранить части грунта от „соскальзывания друг па друга, причем связь их нарушается". Мы полагаем, что подобного явления наблюдаться пе мозісет, какой бы кривой скольжения ни был ограничен рас сматриваемый сегмент. Кроме того, если соблю