Расчет пути на прочность. Определение динамической нагрузки колеса на рельс, страница 14

При расчете устойчивости насыпи рассматриваем кусок насыпи длиной 1 м. Весь поперечный профиль насыпи делится на отсеки. Ширина отсеков не превышает 6 м. Границы отсеков должны совпадать с характерными точками. Площади отсеков определяются как площади геометрических фигур. Данную кривую обрушения заменяем ломаной.

Все расчеты сводим в таблицу:

α

sinα

cosα

площади

веса

Q

N

fн

N*fн

T

l

C

C*l

ωн

ωвн

ωво

qн

qвн

qво

1

48

0,7431

0,6691

2,88

6,40224

6,40224

4,2839

0,51

2,1848

4,7578

3,4

1,4

4,76

2

41

0,6561

0,7547

18

40,014

40,014

30,1989

0,51

15,4015

26,2515

8

1,4

11,2

3

34

0,5592

0,8290

10,8

24,0084

24,0084

19,9039

0,51

10,1510

13,4253

3,6

1,4

5,04

4

28

0,4695

0,8829

18

40,014

40,014

35,3303

0,51

18,0184

18,7854

5,6

1,4

7,84

5

23

0,3907

0,9205

13,32

1,8

29,61036

2,16

31,77036

29,2448

0,54

15,7922

12,4137

3,6

1,48

5,328

6

16

0,2756

0,9613

16,2

9

36,0126

10,8

46,8126

44,9992

0,62

27,8995

12,9033

6,3

1,67

10,521

7

10

0,1736

0,9848

2,8

12,2

6,2244

14,64

20,8644

20,5474

0,65

13,3558

3,6231

6

1,58

9,48

8

3

0,0523

0,9986

2,38

2,856

2,856

2,8521

0,43

1,2264

0,1495

3,4

0,98

3,332

1

48

0,7431

0,6691

7,6

16,8948

16,8948

11,3048

0,51

5,7655

12,5553

3,4

1,4

4,76

2

40

0,6428

0,7660

24

53,352

53,352

40,8700

0,51

20,8437

34,2940

8

1,4

11,2

3

34

0,5592

0,8290

13,8

30,6774

30,6774

25,4327

0,51

12,9707

17,1546

3,6

1,4

5,04

4

28

0,4695

0,8829

13,26

29,47698

29,47698

26,0266

0,51

13,2736

13,8386

3

1,4

4,2

5

23

0,3907

0,9205

10,4

1,04

23,1192

1,248

24,3672

22,4301

0,6

13,4581

9,5210

3

1,48

4,44

6

21

0,3584

0,9336

13,32

3,6

29,61036

4,32

33,93036

31,6767

0,62

19,6396

12,1596

3,6

1,67

6,012

7

14

0,2419

0,9703

16,2

11,7

36,0126

14,04

50,0526

48,5658

0,82

39,8240

12,1088

6,2

1,58

9,796

8

6

0,1045

0,9945

2,8

13,1

6,2244

15,72

21,9444

21,8242

0,54

11,7851

2,2938

6

0,98

5,88

1

48

0,7431

0,6691

13,52

30,05496

0

30,05496

20,1107

0,51

10,2565

22,3352

3,4

1,4

4,76

2

40

0,6428

0,7660

33,6

74,6928

0

74,6928

57,2180

0,51

29,1812

48,0116

8

1,4

11,2

3

34

0,5592

0,8290

16,8

37,3464

0

37,3464

30,9616

0,51

15,7904

20,8838

3,6

1,4

5,04

4

24

0,4067

0,9135

22,88

3,64

50,86224

4,368

55,23024

50,4553

0,58

29,2641

22,4642

5,6

1,4

7,84

5

17

0,2924

0,9563

13,32

5,1

29,61036

6,12

35,73036

34,1691

0,67

22,8933

10,4465

3,6

1,48

5,328

6

11

0,1908

0,9816

16,2

13,8

36,0126

16,56

52,5726

51,6067

0,88

45,4139

10,0313

6,2

1,67

10,354

7

3

0,0523

0,9986

2,8

14,6

6,2244

17,52

23,7444

23,7119

0,61

14,4642

1,2427

6

1,58

9,48

Угол α определяется графически.

Qi=Σωiγi=Σqi

Ni=Qi*cosαi , Ti=Qi*sinαi

li – длина основания отсека.

Определение коэффициента устойчивости.

Ку=(ΣNi*fi+ΣCi*li+ΣTуд)/(ΣТсдв+Д)

Где Д – гидродинамическое давление

Д=Ω*I*γв

Ω – площадь части сползающего массива, наполненного водой

I – уклон кривой депрессии

γв – удельный вес воды =1 т/м3

Ку1=( 104,0296+ 57,501) /( 92,3096 +25,38*0,12*1)=1,7

Ку2=(137,5601+51,328)/( 113,9257 +29,44*0,12*1)=1,61

Ку3=(167,2636+54,002)/( 135,4154+37,14*0,12*1)=1,58

Нормативное значение коэффициента устойчивости [Ку]=1,2.

Вывод: проектируемая пойменная насыпь устойчива т.к. все рассчитанные коэффициенты устойчивости для различных кривых обрушения больше нормативного.