Аннотация

Цель: исследование полных напряжений в теле водовода прямоугольного поперечного сечения TOTAL S-YY и S-XX при анализе влияния высоты грунта над водоводом и нагрузки от оси автомобиля на водовод. При этом факторы влияния изменялись в диапазоне: высота грунта над водоводом от 0,5 до 1,2 м, нагрузка от оси автомобиля на водовод от 5 до 40 т. 

Материалы и методы. Исследование сложной системы выполнено в два этапа. На первом этапе численным методом на базе программы Midas GTX NX, которая способна учитывать комплексно совместную работу конструктива водовода, расположенного в грунте, рассчитывались напряжения в нем. Далее полученный массив цифр, отражающий физику происходящих процессов при влиянии на функцию отклика, за которую приняты полные напряжения факторов возмущения и взяты высота грунта над водоводом и нагрузка на водовод от автомобиля, был подвергнут цифровому анализу. 

Результаты. Полные напряжения в водоводе при постоянной высоте грунта над ним характеризуются очень активной линейной связью с усилием на грунт как для горизонтальных, так и для вертикальных напряжений. Горизонтальные напряжения S-XX в диапазоне изменения аргумента от 5 до 40 т обеспечивают изменение функции отклика на 28,82 %. При этом вертикальные S-YY напряжения в водоводе при постоянной высоте грунта над ним практически так же линейно активны и обеспечивают изменение функции отклика на 24,79 %. 

Выводы: с увеличением нагрузки от автомобиля на грунт над водоводом напряжения в последнем имеют минимальные значения, которые наступают при большей высоте насыпи.

doi: 10.31774/2712-9357-2023-13-2-299-317

Для цитирования

Дегтярев В. Г., Дегтярева О. Г., Секисов А. Н. Исследование полных напряжений в теле водовода прямоугольного поперечного сечения, расположенного на глинистом основании // Мелиорация и гидротехника. 2023. Т. 13, № 2. С. 299–317. https://doi.org/10.31774/2712-9357-2023-13-2-299-317.

Список литературы

1. Васильев С. М. Водосберегающие технологии орошения и рациональное использование водных ресурсов в АПК России // Современные проблемы развития мелиорации и пути их решения (Костяковские чтения): материалы междунар. науч.-практ. конф. М., 2020. Т. 2. С. 6–11. DOI: 10.37738/VNIIGiM.2020.46.89.002.

2. Моторная Л. В., Хаджиди А. Е. Рациональное водопользование и экологическая безопасность оросительных систем // Международный сельскохозяйственный журнал. 2022. № 2(386). С. 161–164. DOI: 10.55186/25876740_2022_65_2_161.

3. Коженко Н. В., Сафронова Т. И., Дегтярев Г. В. Теоретическая модель процесса снижения цены намечаемых мероприятий по водообеспеченности рисового чека // Успехи современного естествознания. 2019. № 3. С. 19–24.

4. Olgarenko V. I., Khashirova T. Y., Kozhenko N. V. Assessment of the damage impact to particular water structures on their performance // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 913, № 2. 022054. DOI: 10.1088/1757-899X/913/2/022054.

5. Degtyarev G. V., Bakhtamyan N. A. The water structures’ operability analysis, taking into account damage and certain negative factors // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 913, № 2. 022053. DOI: 10.1088/1757-899X/913/2/022053.

6. Resource-saving technologies and some proposals for the creation of automated reclamation systems / Z. G. Lamerdonov, T. Yu. Khashirova, S. A. Zhaboev, A. А. Shogenov, K. Z. Lamerdonov // Ecology and Industry of Russia. 2021. Vol. 25(7). P. 8–12.

7. Пат. 2559680 Российская Федерация, МПК G 05 D 7/01, F 16 K 7/17. Стабилизатор расхода воды / Коженко Н. В., Дегтярев Г. В.; заявитель и патентообладатель Куб. гос. аграр. ун-т. № 2014113064/06; заявл. 03.04.14; опубл. 10.08.15, Бюл. № 22. 7 с.

8. Пат. 2726888 Российская Федерация, МПК E 02 B 3/16. Шов-водовыпуск деформационный / Дегтярев В. Г., Дегтярева О. Г., Коженко Н. В., Дегтярев Г. В.; заявитель Куб. гос. аграр. ун-т им. И. Т. Трубилина. № 2019123224; заявл. 19.07.19; опубл. 16.07.20, Бюл. № 20. 6 с.

9. Дегтярев Г. В., Коженко Н. В. Исследование расходных характеристик регулирующего органа ленточного регулятора расхода воды методом планирования эксперимента // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2014. № 46. С. 212–218.

10. Информационные технологии и математическое моделирование при проектировании берегозащитных сооружений / Т. Ю. Хаширова, З. Г. Ламердонов, С. А. Жабоев, М. А. Еналдиева, М. М. Тхабисимова, К. З. Ламердонов // Экология и промышленность России. 2019. Т. 23, № 9. С. 13–17. DOI: 10.18412/1816-0395-2019-9-13-17.

11. Дегтярева О. Г., Васильев С. М. Численное моделирование и исследование напряженно-деформированного состояния основания плотины сезонного регулирования // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. 2021. Т. 11, № 2. С. 92–110. URL: http:www.rosniipm-sm.ru/article?n=1198 (дата обращения: 01.02.2023). DOI: 10.31774/2222-1816-2021-11-2-92-110.

12. Дегтярева О. Г. Математический анализ контрфорсной плотины при термических воздействиях как части системы регулирования стока атмосферных осадков // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2016. № 62. С. 165–171.

13. Моделирование и расчет железобетонных конструкций здания в программном комплексе STARK ES: учебник / Г. В. Дегтярев, В. Г. Дегтярев, О. Г. Дегтярева, Н. В. Коженко, Д. А. Дацьо; под общ. ред. Г. В. Дегтярева. Краснодар: КубГАУ, 2018. 188 с.

14. Degtyarev G. V., Dats’o D. A. The seasonal regulation basin dam basis deformation forecast // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 698, № 2. 022013. DOI: 10.1088/1757-899X/698/2/022013.

15. Numerical modeling of condition of the bridge structure based on the results of national surveys / G. V. Degtyarev, G. S. Molotkov, A. N. Sekisov, D. А. Datsjo // International Journal of Engineering and Technology (UAE). 2018. Vol. 7, № 2.13, spec. iss. 13. P. 226–230. https:doi.org/10.14419/ijet.v7i2.13.11866.

16. Абдразаков Ф. К., Дегтярев В. Г., Дегтярев Г. В. Цифровое моделирование и анализ перемещения основания гидромелиоративной плотины в перспективной технологии формирования ресурсов воды // Аграрный научный журнал. 2022. № 6. С. 82–87. DOI: 10.28983/asj.y2022i6pp82-87.

17. Абдразаков Ф. К., Панкова Т. А., Щербаков В. А. Факторы, влияющие на эксплуатационное состояние гидротехнических сооружений // Аграрный научный журнал. 2016. № 10. С. 56–61.

18. Khashirova T. Y., Olgarenko I. V., Kozhenko N. V. The influence analysis of the structures and applied software systems’ soil foundations design models // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 913, № 2. 022050. DOI: 10.1088/1757-899X/913/2/022050.

19. Degtyarev G. V., Abdrazakov F. K., Lavrov N. P. Assessment of the hydraulic structures’ technical condition by means of the amplitude-frequency characteristics’ analysis // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 913, № 2. 022056. DOI: 10.1088/1757-899X/913/2/022056.

20. Абдразаков Ф. К., Дегтярев В. Г., Коженко Н. В. Анализ основания мелиоративной плотины при работе в напорно-переменном режиме // Аграрный научный журнал. 2021. № 8. С. 82–86. https:doi.org/10.28983/asj.y2021i8pp82-86.

21. Бандурин М. А. Совершенствование методов проведения эксплуатационного мониторинга и определения остаточного ресурса водопроводящих сооружений // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. 2013. № 1(09). С. 68–79. URL: http:www.rosniipm-sm.ru/article?n=625 (дата обращения: 01.02.2023).

22. Development of a decision support system at the stages of pre-design studies and design of irrigation systems based on IDEF0 functional modelling methodology / S. Vasilyev, V. Slabunov, O. Voevodin, A. Slabunova // Irrigation and Drainage. 2020. Vol. 69, № 4. P. 546–558. DOI: 10.1002/ird.2434.

23. Сайда С. К. Прочность изгибаемых железобетонных сечений без предварительного напряжения // Международный журнал экспериментального образования. 2012. № 11. С. 37–38.

24. Дегтярев Г. В., Аль Хаджаль А. С. Исследование цифровыми технологиями поперечной силы в железобетонной балке покрытия, усиленной швеллером // Инженерный вестник Дона [Электронный ресурс]. 2022. № 8(92). С. 207–218. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n8y2022/7843 (дата обращения: 01.02.2023).

25. Численное моделирование состояния мостового переезда на внутрихозяйственном звене мелиоративной системы / Г. В. Дегтярев, Т. И. Сафронова, Р. Б. Гольдман, О. Г. Дегтярева // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. 2019. № 2(34). С. 85–103. URL: http:www.rosniipm-sm.ru/article?n=972 (дата обращения: 01.02.2023). DOI: 10.31774/2222-1816-2019-2-85-103.

26. Дегтярева О. Г., Васильев С. М. Применение котлованов глубокого заложения при использовании стока осадков для орошения в горно-предгорной зоне // Мелиорация и гидротехника [Электронный ресурс]. 2021. Т. 11, № 3. С. 78–94. URL: http:www.rosniipm-sm.ru/article?n=1215 (дата обращения: 01.02.2023). DOI: 10.31774/2712-9357-2021-11-3-78-94.