Способ демпфирования колебаний фундамента Советский патент 1979 года по МПК E02D27/44 

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям фундаментов под машины с динамическими нагрузками.

Известен способ демпфирования колебаний фундамента, включающий изменение массы фундамента путем присоединения дополнительных масс 1.

Недостатком известного способа является невозможность регулирования резонансной частоты колебаний фундамента в процессе его эксплуатации и большая материалоемкость фундамента.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ демпфирования колебаний фундамента, включающий изменение напряженного состояния грунта основания путем инъектирования в него вяжущих растворов .

Недостатком этого способа является также невозможность регулирования резонансной частоты колебаний фундамента в процессе его эксплуатации.

Целью изобретения является обеспечение возможности направленного регулирования резонансной частоты колебаний фундамента в процессе его эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что изменение напряженного состояния грунта основания производят путем обжатия окружающего фундамента грунта внещней нагрузкой с помощью распределительных элементов. На чертеже изображен один из вариантов конструктивной реализации способа.

Способ демпфирования колебаний фундамента 1 включает изменение напряженного состояния грунта 2 основания путем обжатия окружающего фундамента 1 грунта 2 внешней нагрузкой, например, в виде пригрузочных плит 3 или других гибких или жестких распределительных элементов, к которым прикладывается внешняя нагрузка.

Последние, воспринимая внешнюю нагрузку, например, в виде сосредоточенной силы, преобразовывают ее в равномерноили неравномерно распределенную по площади контакта распределительных элементов с грунтовым основанием 2. Передача на грунт внешней нагрузки вызывает изменение давления в скелете грунта, причем в точках соприкосновения отдельных частиц развиваются высокие контактные напряжения, сумма которых в достаточно большом объеме основания определяет общую картину изменения напряженного состояния от действия внешней нагрузки. При этом повышается трение и сцепление

между частицами грунта, так как сопротивление грунтов сдвигу, зависящее от трения и сценления, является функцией сжимающих напряжений.

При действии внещнего давления за счет увеличения сил трения и сцепления упругие деформации частиц увеличиваются, а следовательно, возрастают и упругие силы отталкивания, которые являются показателем жесткости связей 4, установивщихся между частицами грунта. В количественном отношении это находит отражение в увеличении коэффициентов упругости грунта, а учитывая неизменяемость фактической массы колеблющегося фундамента, и в увеличении коэффициентов жесткости основания, что способствует увеличению частот собственных колебаний. Соответственно меняется и резонансная частота колебаний. Таким образом, путем приложения к распределительным элементам разной по величине внещней нагрузки можно добиваться требуемого изменения частоты резонансных колебаний. В случае производственной необходимости операцию регулирования можно производить многократно, добиваясь целенаправленного достижения оптимальных параметров колебаний фундамента.

Выбор площади распределительных элементов и внещних усилий как основных параметров, влияющих на изменение напряженного состояния грунта, необходимо производить из условия, чтобы контактные нанряжепия между частицами грунта не превыщали прочности его структурных связен. В этом случае деформации грунта будут происходить в упругой области без уплотнения, что позволяет производить регулирование резонансных колебаний как в сторону их увеличения, так и в сторону уменьшения от значений, полученных в процессе регулирования.

Применение способа демпфирования колебаний фундамента позволяет регулировать резонансную частоту его колебаний в процессе эксплуатации.

Формула изобретения

Способ дедшфирования колебаний фундамента, включающий изменение напряженного состояния грунта основания, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования резонансной частоты колебаний фундамента в процессе его эксплуатации, изменение напряженного состояния грунта производят путем обжатия окружающего фундамент грунта внещней нагрузкой.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Баркан Д. Д. Расчет и проектирование фундаментов под мащины с динамическими нагрузками. М-Л., Госстройиздат, ,1938, с. 134.

2.Савинов О. А. Современные конструкции фундаментов под машины и их расчет. Л-М., Стройиздат, 1964, с. 335.