ГОСТ Р 59997—2022
А
А.9.3.3 Взаимодействие текучести
А.9.3.3.1 Общие положения
В ходе предварительного нагружения грунта под башмаком опоры происходит пластическое обрушение, и
башмак погружается до тех пор, пока несущая способность не приходит в равновесие с реакцией на предвари
тельное нагружение. Когда предварительное нагружение прекращается, грунт разгружается на небольшом участке
кривой деформации при разгрузке — повторной нагрузке. Геометрия башмака и свойства грунта при погруженном
положении башмака используются затем для определения максимального момента и горизонтальных составляю
щих несущей способности, которые, в совокупности с вертикальной несущей способностью, являются основными
значениями, определяющими размер поверхности взаимодействия сдвига.
Ограничительные сочетания момента (реакции) башмака, а также его вертикальной и горизонтальной реак
ций определяются с помощью поверхности взаимодействия сдвига; см. рисунок
А.26.
Внутри поверхности сдвига
поведение основания считается упругим при небольшихдеформациях, но становится все более неупругим по мере
приближения к пределу прочности на сдвиг. На поверхности сдвига основание испытывает жесткую деформацию,
поскольку предел текучести почти достигнут. При условии, что способность предварительного нагружения СПБУ
соответствует условиям площадки постановки, большинство отклонений состояния основания при деформации
под нагрузкой в шторм должны быть, в основном, упругими и только несколько экстремальных событий в некото
рых экстремальных случаях вызывают уменьшение жесткости.
Когда основание считается шарнирным, поверхность сдвига переходит в область вертикальных — горизон
тальных нагрузок.
А.9.3.3.2 — А.9.3.3.6 применимы в отношении консервативных конструкций башмаков. Требования по пове
дению основания башмаков опор, снабженных юбками, приведены вА.9.4.1.
Подход кмоделированию взаимодействия вертикальных, горизонтальных ивращательных сил, действующих
на башмак, первоначально разработан для поверхностных оснований на основе пластического взаимодействия,
см.
[64]
— [68]. Отношение пластичности может учитывать ослабление момента при высоких уровнях нагрузок,
поведение при разгрузке и эффекты механического упрочнения. Форма поверхности сдвига для поверхностных
оснований является параболической.
Глубоко погруженный в глину башмак может испытывать более высокий момент, обусловленный нагрузкой,
чем башмак с неглубокой пенетрацией, см. [69] —
[71].
Кроме того, конфигурация кривой поверхности сдвига меня
ется от параболической до постепенно более эллипсоидной с увеличением глубины пенетрации. Это было впер
вые показано экспериментально в [72], затем обосновано путем цифрового анализа в [73] и подтверждено через
анализ методом конечных элементов в
[70].
Этот эффект может быть принят во внимание при интерполяции между
параболоидной формой поверхности сдвигов при неглубоком погружении [полученной за счет установления а = 0 в
формулу (А.59)] и эллипсоидной формой для глубоких погружений (D > 2,56) при использовании интерполяцион
ного параметра глубины
а.
Выполнение необходимой интерполяции посредством линейной вариации одиночного
параметра коэффициентов было показано как достаточно точное в
[71].
Эта модель не включает сползание. Там, где сползание важно, оно должно включаться в расчеты отдельно с
применением метода, описанного вА.9.3.5.
Не имеется данных в отношении глубоко погруженных башмаков в песок. Применение поверхности сдвигов,
откалиброванной для незначительной глубины пенетрации, вероятно, будет консервативным для вариантов глу
бокой пенетрации.
В формуле текучести общая предельная вертикальная несущая способность Qv первоначально определя
лась операциями предварительного нагружения и относилась к \/Lo, как указано в формуле (
.49
). Тем не менее в
некоторых случаях последующие внешние воздействия могут привести кдальнейшей пенетрации и соответствую
щему увеличению Qv в таком виде, как это согласуется с формулой нагрузки—пенетрации в А.9.3.2.2 — А.9.3.2.6. В
анализах оценки с учетом условий площадки постановки, включающих деформационное упрочнение, такие воз
можные увеличения Qv могут включаться автоматически. В других типах анализов эффекты таких увеличений в
Qv могут быть учтены посредством вычислений на основе формулы нагрузки—пенетрации вместе со значениями
любой дополнительной пенетрации. В любом случае необходимо соблюдать осторожность при включении любых
дополнений, относящихся к эффектам
Р-Д,
связанным с наклоном за счет дополнительной пенетрации. Необходи
мо учитывать возможность чрезмерной пенетрации, быстрой пенетрации и/или протыкания.
Силы FHи Fv и момент Рм,действующий на башмак, являются силами, передаваемыми на основание СПБУ
в эксплуатационном, экстремальном штормовом состоянии или в условиях сейсмической активности за счет оце
ниваемого варианта приложенной нагрузки Fd по 8.8. Они включают квазистатические эффекты за счет фактори
зованных воздействий, а также эффекты за счет динамической реакции, обусловленной конкретными условиями,
в соответствии с процедурами раздела 10:
- Рн — горизонтальная сила, приложенная к башмаку за счет оцениваемого варианта приложенной нагрузки
Fd(см. 8.8).
- Fv — общая вертикальная сила, действующая на грунт под башмаком опоры за счет оцениваемого вариан
та приложенной нагрузки Fd(см. 8.8).
-FM— момент, приложенный кбашмакуопоры за счет оцениваемого варианта приложенной нагрузки Fd(см. 8.8).
Если сочетание сил (Fv, FH, FM) удовлетворяет формуле (А.59) для взаимодействия поверхности сдвига, то
это сочетание лежит на поверхности сдвига. Сочетание сил (Fv,FH,FM)лежит вне поверхности сдвигов, если левая
часть формулы (А.59) имеет значение более нуля. С другой стороны, сочетание сил лежит на поверхности сдвигов,
если левая часть формулы имеет значение менее нуля.
119