Концепция изобары давления или изобары напряжения

Изобара напряжения или концепция луковицы давления

Изобара или луковица давления – это контур напряжения или линия, соединяющая все точки под поверхностью земли, в которых вертикальное давление одинаково.
По сути, изобара представляет собой пространственную изогнутую поверхность и по форме напоминает луковицу; это происходит потому, что вертикальное давление во всех точках горизонтальной плоскости на равных радиальных расстояниях от нагрузки одинаково.
Таким образом, изобара напряжения также называется “луковицей давления” или просто “луковицей давления”. Вертикальное давление в каждой точке луковицы давления одинаково.
Давление в точках внутри колбы больше, чем давление в точке на поверхности колбы; а давление в точках вне колбы меньше этого значения.
Для любой приложенной нагрузки можно нарисовать любое количество луковиц давления, поскольку каждая из них соответствует произвольно выбранному значению напряжения.
Система изобар показывает уменьшение интенсивности напряжения от внутренних к внешним и напоминает “луковицу лука”. Отсюда термин “луковица давления”. Диаграмма изобар, состоящая из системы изобар, выглядит примерно так, как показано на рис. 1 и рис. 2.
Изобара давления для точечных нагрузок

Изобара давления для точечных нагрузок

Изобара давления для основания

Изобара давления для основания

Порядок построения диаграммы изобар давления

Процедура построения изобары выглядит следующим образом:
1. Пусть требуется построить изобару, для которой Уравнение на единицу площади (10% изобары).
Распределение напряжений дается по формуле:
Уравнение 1
, где,
Уравнение 2
Таким образом,
Уравнение 3
2. Предполагая различные значения для z, вычисляются соответствующие KB-значения.
3. Для вычисленных значений KB получаются соответствующие r/z-значения.
4. Для предполагаемых значений z можно рассчитать r-значения.
Очевидно, что для одного и того же значения r на любой стороне оси z, или линии действия точечной нагрузки, величина напряжение Z одинаковы; следовательно, изобара симметрична относительно этой оси. Таким образом, вторая половина может быть получена из симметрии.
При r = 0, KB = 0,4775; изобара пересекает линию действия нагрузки на глубине:
Уравнение 4
Расчеты лучше всего проводить в виде таблицы, приведенной ниже:

Таблица 1: Данные для изобарыУравнениена единицу площади.

Глубина z (единицы)
Коэффициенты влияния KB
r/z
r (единицы)

0.5
0.0250
1.501
0.750
0.1Q
1.0
0.1000
0.932
1.5
0.2550
0.593
0.890
2.0
0.4000
0.271
0.542
2.185
0.4775
0
0.1Q

Читайте далее:
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: