Техника - молодёжи 1983-03, страница 11

кики лаборатории. И вот в один прекрасный момент на чьей-то ладони оказалась легко рассыпавшаяся горка льняного семени, стекловидные зернышки которого почти не цеплялись друг за друга. Изготовленная модель (песок плюс льняное семя) «заработала», подтвердив гипотезу: «слоеная» грунтовая плотина прочнее однородной.

Будучи студентом, проблемами сейсмостойкости гидросооружений заинтересовался и Манонбек Юсупов. Сейчас, став аспирантом, Юсупов продолжает тему, изыскивая способы сейсмозащиты подпорных стенок, без которых не может обойтись ни один гидротехнический объект. Почему берегоукрепительные бетонные стенки разрушаются даже при незначительных толчках? Почему из-за осадки грунта они перекашиваются или идут трещинами, а из-за бокового давления грунта сдвигаются относительно основания? Как, наконец, сделать подпорные стенки более надежными?

Ответить на эти трудные вопросы помогло то, что в коллективе лаборатории никто не работает только «на себя». Манонбек использовал разработанные Вячеславом Шарковым миниатюрные датчики, измеряющие грунтовое давление. С их помощью удалось установить,

что эпюра сейсмического давления грунта на стенку сильно отличается от той, что принята в существующих проектных нормах. Кстати, еще раньше аспирант из Вьетнама Нгуен Ванхуан заметил, что для плотин на скальном основании эта картина и вовсе... меняется на обратную. Не потому ли так легко разрушались подпорные стенки от подземных толчков?

Изучая поведение бетонных сооружений во взаимодействии их с грунтовыми засыпками, молодые исследователи затруднялись ответить на многие казавшиеся простыми вопросы. Каков, например, модуль деформации грунта? Существующие методы определения этого коэффициента, необходимого для прочностных расчетов, требовали длительных испытаний, а ведь для выбора модельных материалов нужно проверять не один десяток различных смесей. На помощь пришли... сейсмические волны.

Известна методика, согласно которой, зная скорость волны в грунте, несложно определить и модуль его деформации. Вот на кафедре МГМИ и создали прибор, позволяющий проводить такие испытания буквально за несколько минут.

Известно также, что силы трения между грунтом и бетонным сооружением резко уменьшаются с появлением вибрации, а сам грунт как бы разжижается, чем увеличивается его давление на бетон. Как ведут себя силы трения при вибрации, помогает установить разработанный на кафедре простой прибор. Он представляет собой соединенную с вибратором пластину, под которую помещают исследуемый грунт. Включается вибропривод, и силы трения резко уменьшаются. Это мо

жет быть быстро замерено, после чего легко подсчитывается коэффициент трения и, следовательно, возникающие нагрузки.

Метод микромоделирования оказался с большими возможностями. Он позволил изучить, например, как влияют подземные колебания на бетонные трубопроводы.

До недавнего времени считалось, что трубопровод разрушается боковым давлением, действующим на его стенки. Построив модель, аспирант Сергей Самойлов установил, что боковое усилие на трубу составляет лишь треть от разрушающего усилия, направленного по касательной к трубе. Этот вывод заставил изменить самый подход к прочностным расчетам труб. Самойлов, в частности, предложил иную, некруглую, форму подземных труб, что позволило снизить приходящуюся на них нагрузку.

Методика микромоделирования и модельный материал, разработанные в Московском гидромелиоративном институте, позволяют с успехом изучать, как влияет сейсмическая нагрузка на самые разные объекты, а следовательно, и строить такие сооружения, которым не страшны землетрясения.

Возникает вопрос: каждое ли сооружение, которое будет строиться в сейсмически опасных районах, придется испытывать на моделях? Наверное, нет. Практики пока предпочитают расчетный метод — он оперативнее и дешевле. Но чтобы правильно построить математическую модель, нужны данные тех опытов, которые уже проведены на микромоделях в стадии разрушения. Кстати, эти же опыты необходимы и для того, чтобы дать сейсмический прогноз с помощью ЭВМ.

9