STATIK VA SEYSMIK YUKLANGAN ARXITEKTURA YODGORLIKLARI G’ISHTLI GUMBAZLARINING ZO’RIQISH, KO’CHISH VA USTUVORLIGINI TADQIQ ETISH
![qoyali tosh jinslari uchun turli darajadagi murakkab modellari mavjud. Dastur
kompleksi quyidagi nochiziqli gumbazning hisobiy modellarini o’z ichiga oladi:
1) Kulon-Morning elastik real plastik modeli (uprugo - plasticheskaya model
Kulona-Mora) ;
2) Qattiqlashtirilgan elastik plastik model (uprugo plasticheskaya model
uprochnyayuщyegosya gumbaza);
3) Yumshoq sirpanuvchi gumbazlar (model myagkix polzuchix gumbazov)
4) Anizotrop yoriqli tog’ jinsli massiv qoyali model (model anizotropnogo
treщinovatogo skalnogo massiva);
5) Sam-clay[en] - yumshoq gumbazlar modeli (modelirovaniye slabыx
gumbazov);
6) Xyoka-Brauna[en] modeli.
Dasturning asosi gumbazning asosiy mustahkamlik xususiyatlari qovushqoqlik
koeffisiyenti c , ichki ishqalanish burchagi φ
, dilatansiya burchagi ψ , Puasson
koeffisiyenti
ν , elastiklik moduli E ga asoslangan Kulon-Mor modelidir. Bundan
tashqari, dasturiy kompleksda yanada rivojlangan modellar mavjud: giperbolik
tipdagi elastik plastik model (qattiq gumbaz modeli), gumbazni siljishga
qarshiligini hisobga olgan holda yumshoq gumbaz modeli va boshqa modellardir.
Qurilish amaliyotida gumbazda hosil bo’ladigan yuklangan poydevorlarni
siljish qonuniyatini va shu jumladan ularda hosil bo’lgan ichki zo’riqishlarni
aniqlash talab etiladi. Chunki g’ishtli gumbaz egilishini bilmay turib, ularda hosil
bo’ladigan kesuvchi kuchlarni va momentlarini aniqlab bo’lmaydi, bu esa o’z
navbatida ularning talab etilgan kesim o’lchamlarini topishga ruxsat bermaydi.
Faraz qilaylik, egiluvchan g’ishtli gumbazga intensivligi q ( X , Y ) tashqi kuch ta’sir
qilayapdi. Bu holda g’ishtli gumbaz qurilmasi ma’lum bir qonuniyat bilan egiladi
va g’ishtli gumbazlarda reaktiv kuchlanishlar P ( X , Y ) hosil bo’ladi. G’ishtli
gumbazda vujudga kelgan reaktiv kuchlanishlar tarqalish qonuniyati P ( X , Y ) unga
uzatilayotgan tashqi kuchlar q ( X , Y ) qonuniyatidan farq qiladi. Poydevor uzunligi
bo’ylab istalgan M ( X , Y ) nuqtada hosil bo’lgan bunday farq unda ichki moment M
22](/data/documents/afcca798-bd62-4fe3-b308-a3cb63339f48/page_22.png)
![Shunday ekan, bunday holatlar uchun seysmik yuklanish funksiyasini
quyidagi ko’rinishda yozish mumkin.
P( x , y , z ) = P
1 ( x , y , z ) + P
2 ( x , y , z )
( 3. 1)
bu yerda P
1
( x , y , z )
-reaktiv bosimning Vinkler modeliga mos teng taqsimlangan
qismi.
P2(x,y,z) –gumbazda notekis cho’kishlar natijasida vujudga kelgan reaktiv
notekis bosimning epyurasi.
P2(x)
maksimal qiymati unga ta’sir qilayotgan yuk turiga bog’liq. Xususiy
hollarda, teng taqsimlangan uchburchak shaklidagi taqsimlangan kuch ko’rinishida
g’ishtning chetki uchida maksimal
P2(x,y,z)>0 va g’ishtning o’rta qismida
P2(x,y,z)=0
chiziqli o’zgaruvchan ko’rinishda qabul qilinishi mumkin. Shu asosda
yuqoridagilarga asoslanib g’ishtning zo’riqishlar va vertikal ko’chishi funksiyasiga
asoslanib quyidagi keltirilgan natijalar aniqlandi. Gumbazning reaktiv bosimi
P1= kq
i P2= 2q(1− k) uchun transformasiya koeffisiyenti k epyuralarni shaklini
o’zgartirishga imkon beradi. bunda ko’rishimiz mumkinki
k=1 bo’lganda Vinkler
modelining shartlarini qanoatlantiruvchi funksiya hosil bo’ladi. Agar
k=0
bo’lganda hisobiy model g’isht va asosning to’liq siljish qobiliyatini tasvirlaydi.
Shuni ta’kidlash lozimki, bu tenglamalar tashqi va reaktiv bosim orasidagi
bog’lanish mexanikaninng asosiy muvozonat qonunini aniq saqlaydi. Yo’qorida
keltirilgan hisobiy sxema asosida g’ishtning siljishi va zo’riqish holati qurilish
mexanikasi qonuniyatlariga asoslangan holda quyida keltirilgan matematik
ifodalar ko’rinishda yoziladi:
Tekis tarqalgan kuchlar ta’siridagi gumbazdagi reaktiv kuchlar ta’sirida
uninng maksimal siljish ifodasi quyidagi matematik ifoda orqali topiladi
fmax = 5ql4
24 EI (1−k)− 27ql 4❑
180 EI (1−k)= ql 4
17 EI (1− k)
( 3. 2)
Agar
k=0 bo’lganda f
max = ql 4
17 EI ; k=1 bo’lganda fmax =0 Vinkler modelining
shartlarini qanoatlantiruvchi funksiya hosil bo’ladi.
M
x = q x 2
6 l
[( k − 1 )( 3 l − 2 x )] agar
x = l , M
max = q l 2
6 ( k − 1 ) ( 3. 3 )
34](/data/documents/afcca798-bd62-4fe3-b308-a3cb63339f48/page_34.png)
![Q
x = q x ❑
l[( k − 1 )( l − x )] agar x=0va l , Qx=l=0 ( 3. 4 )
2-holat. G’ishtli gumbazda tashqi seysmik yuklanish ta’sirida yuzaga
kelayotgan bo’ylama kuch (simmetrik masala 3.2-rasm). Bo’ylama kuch
funksiyasini ( 3. 4) tenlamaning summasidan keltirib chiqaramiz. Bunda P
1
( x ) = kN
2 l
va
P2(x)= N (1−k)
l ikkinchi tenglama teskari funksiya bo’lib, g’ishtli gumbazning
o’rtasida
P2(x)>0 ga teng, g’ishtli gumbazning chetki uchida esa P2(x)=0 ga teng.
Shularga asoslanib g’ishtli gumbazning zo’riqishi va vertikal ko’chishi funksiyasi
keltirib chiqarildi. Natijalar quyida keltirilgan.
3.2-rasm
f(x)= Nx
240 EI l2[10 kl4+10 l4+2kx4− 2x4−5kl x3]
( 3. 4)
G’ishtli gumbazda maksimal siljish epyuraning ko’rinishi va shakliga bog’liq,
masalan k = 0
bo’lganda .
fmax = Nx
240 EI l2(10 l4−2x4)
( 3. 5)
35](/data/documents/afcca798-bd62-4fe3-b308-a3cb63339f48/page_35.png)
![k=1 bo’lganda
f
max = Nx
240 EI l 2 ( 20 l 4
− 5 l x 3
)
( 3. 6)
Boshqa barcha hollarda, g’isht li gumbaz ning maksimal siljishi shu qiymatlar
oralig’ida bo’ladi. Moment va kesuvchi kuch tenglamalari qo’yidagi matematik
ifodalar bilan aniqlanadi
M
x = N x 2
12 l 2
( 2 x + 3 lk − 2 kx )
agar k = 0 ,
x = 0 va l , M
max = 0 , M
x = N l 2
6 ;
agar
k=1 x = 0 va l , M
max = 0 , M
x = N ( 2 l 2
+ l )
12 ; (3.7 )
Q
x = Nx
2 l 2
[ x + lk − kx ]
agar k=0va 1, Q
x = 0 = 0 , Q
x = l = N
2 (3.8 )
3-holat. G’ishtli gumbazda tashqi seysmik yuklanish ta’sirida yuzaga
kelayotgan
Q y+Qz bo’ylama kuch (nosimmetrik masala 3.3-rasm). Eksperiment
natijalaridan shu narsa aniq bo’ldiki, g’ishtli gumbazning chetki uchiga qo’yilgan
jamlangan kuchdan siljishi ta’sir zonasi
l≤5b dan oshmaydi. Bunday holda,
masalani yechimini nosimmetrik holatni hisobga olgan holda, reaktiv bosim
funksiyasi ( 3. ) shaklda yozilishi mumkin.
3. 3 - rasm
36](/data/documents/afcca798-bd62-4fe3-b308-a3cb63339f48/page_36.png)
STATIK VA SEYSMIK YUKLANGAN ARXITEKTURA YODGORLIKLARI G’ISHTLI GUMBAZLARINING ZO’RIQISH, KO’CHISH VA USTUVORLIGINI TADQIQ ETISH MUNDARIJA KIRISH...................................................................................................... 8 I. BOB. STATIK VA SEYSMIK YUKLANGAN ARXITEKTURA YODGORLIKLARI G’ISHTLI GUMBAZLARINING ZO’RIQISH, KO’CHISH VA USTUVORLIGI........................ 12 1.1. Mavzuga oid adabiyotlar sharhi .……………………..……….. 12 1.2. Statik va seysmik yuklangan arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazlarining zo’riqish, ko’chish va ustuvorlikl arini ng kontakt modellar i gepotezasi .................................................. 13 1.3. Statik va seysmik yuklangan arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazlarining zo’riqish, ko’chish va ustuvorligining hisobiy modellari .................................................................................. 18 I-bob bo yicha xulosalar……………………………………..ʻ 23 II. BOB. STATIK VA SEYSMIK YUKLANGAN ARXITEKTURA YODGORLIKLARI G’ISHTLI GUMBAZLARINING ZO’RIQISH, KO’CHISH VA USTUVORLIGINI ANIQLASH............................................................................ 24 2.1. Statik va seysmik yuklangan arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazlarining zo’riqish, ko’chish va ustuvorligini aniqlash masalaning qo’yilishi… ……....…………… … …… ……….. 26 2.2. Statik va seysmik yuklangan arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazlarining zo’riqish, ko’chish va ustuvorligini aniqlash masalaning taqribiy tenglamalari.............................................. 27 II-bob bo yicha xulosalar……………………………………. ʻ 46 III. BOB. STATIK VA SEYSMIK YUKLANGAN ARXITEKTURA YODGORLIKLARI G’ISHTLI GUMBAZLARINING ZO’RIQISH, KO’CHISH VA USTUVORLIGINI ANIQLASH SILJISHGA DOIR AMALIY MASALALAR YECHISH ………………………….…… ............................... 47 3.1. Statik va seysmik yuklangan arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazlarining zo’riqish, ko’chish va ustuvorligini aniqlashga doir amaliy masalalar haqida.................................. 48 3.2. Eksperimental, analitik va sonli usullar usullar yordamida statik va seysmik yuklangan arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazlarining zo’riqish, ko’chish va ustuvorligini aniqlashga doir amaliy masalalar haqida masalalarni yechish.. 48 3.3. Eksperimental, analitik va sonli usullar usullar yordamida statik va seysmik yuklangan arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazlarining zo’riqish, ko’chish va ustuvorligini grafikda tasvirlash.................................................................................... 48 1
III -bob bo yicha xulosaʻ lar………………….……….………… 66 XULOSA………………………………………………………………….. 67 FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO YXATI…………………….. ʻ 68 2
KIRISH Mavzuning dolzarbligi. Statik va seysmik yuklangan arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazlarining zo’riqish, ko’chish va ustuvorligini aniqlashda hali ko’pgina hal qilinmagan muammolar mavjud. Adabiyotlardagi keltirilgan hisobiy modellar ularning natijalari va matematik ifodalar i haqiqatdan bir-biridan farq qiladi. Me’yoriy hujjatlarda arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazlarining zo’riqish, ko’chish va ustuvorligi batafsil ko’rsatilmagan. Ushbu vazifalardan kelib chiqib, statik va seysmik yuklangan arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazlarining zo’riqish, ko’chish va ustuvorligini hisoblash modellari parametrlarini to'g'ri talqin qilish, arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazlari bikrligini (siqilish va kesishda qattiqligi) o'rganish va tahlil qilish, siljish funksiyasini va reaktiv bosimni aniqlash, shuningdek, arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazlarining g'ayrioddiyligini aniqlash mavzuning dolzarbligidir. Dissertatsiya mavzusi g’ishtli gumbazlarni loyihalash jarayonida hisoblash modellarini to'g'ri qo'llash va talqin qilish bugungi kunda tabiiy resurslarni saqlab qolishga olib keladi va bizning davrimizning eng dolzarb muammolaridan biridir. Dissertatsiya ishida tadqiqot ob’ekti va predmeti . Statik va seysmik yuklangan arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazlari g’ishtlari maskur dissertasiya ishining obyekti hisoblanadi. Statik va seysmik yuklangan arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazlari qurilmasini va uning g’ishtlarining tashqi kuchlar ta’sirida sililishini, zo’riqishlarni va reaksiya kuchlarini matematik qonuniyatini aniqlash va statik va seysmik yuklangan arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazi qurilmasining s iljishga qarshiligini (bikirligi) baholovchi parametr qiymatlarini eksperimental va nazariy usulda o’rganishdan iborat. Statik va seysmik yuklangan arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazlari g’ishtlarning sohasida siljish funksiyasi va gumbaz ga tushadigan bosimini aniqlash. G’ishtdagi zo’riqishlar funksiyasini o’rganishdan iborat. 3
Ishning maqsad va vazifalari . Ushbu magistrlik dissertatsiya ishining asosiy maqsadi statik va seysmik yuklangan arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazlarining zo’riqish, ko’chish va ustuvorligi parametrini eksperimental usullar bilan aniqlash g’ishtlarning siljishga qarshilik koeffitsiyentining fizik tabiatini aniqlash va yuklanishlarni va kuchlanishlarni taqsimlash qonunini hisobga olgan holda hisoblash modelini ishlab chiqishdan iborat. Dissertatsiya ishining yana bir maqsadi statik va seysmik yuklangan arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazlari g’ishtlarining zo’riqish, ko’chish va mustahkamligini tajriba yo‘li bilan aniqlashdan iborat. Bundan tashqari, arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazlaridagi kuchlanishlarning haqiqiy taqsimlanishini hisobga olgan holda, yuklanishning turiga qarab, arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazlarining mustahkamlik xususiyatlarini yanada taminlashdan iborat. Statik va seysmik yuklangan arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazlari g’ishtlarining siljishga qarshilik (bikirligi) hisobiy modelini va g’isht bilan tayanchlar birgalikda buzilishga qarshilik ko’rsatgichlarini aniqlash, buzilish qonuniyatlarini va hisobiy parametrlarni aniqlashga imkon beruvchi maxsus eksperimental gumbaz qurilmasini ishlab chiqish; Arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazlarining hisob-kitob modellarini va konstruktiv qurilma va g’ishtning boshqa g’ishtlar bilan birgalikda siljishga chidamliligini aniqlash, siljish qonuniyatlarini va konstruktiv parametrlarni aniqlash imkonini beruvchi maxsus eksperimental gumba qurilmasini ishlab chiqish; Xar xil yuklanishlar ta’sirida (teng taqsimlangan yuklanish ta’sirida yoki simmetrik va nosimmetrik yuklanishlar ta’sirida) ma’lum ustivorlikga ega g’ishtlarning siljishini o’rganishga qaratilgan eksperimental tadqiqotlar o’tkazish; Siljiyotgan g’isht yonidagi boshqa g’ishtning siljishga qarshilik kuchlarini tadqiq qilish uchun mexanik modelni ishlab chiqish; G’isht va gumbazning kontakt yuzasida ta’sir yuklanishlarining turiga qarab va gumbazlarda kuchlarning taqsimlanish xususiyatini inobatga olgan holda siljish, zo’riqish funksiyalarini va reaktiv bosim qonuniyatini aniqlash; 4
Elastik deformasiyaga asoslangan mahalliy va boshqa matematik modellarga asoslangan amalda mavjud hisobiy modellar bilan tadqiqot orqali olingan natijalarni solishtirish taqoslash. Tadqiqotning ilmiy yangiligi. Dissertatsiya ishining ilmiy yangiligi quyidagidan iborat: Gumbaz sirti va g’isht poydevor qurilmasisining birgalikda siljishini modellashtirish imkonini beruvchi va Gumbazning siljishga qarshiligi (bikirligi) modellashtirish imkonini beruvchi yassi lotok poydevor qurilmasi va ishlab chiqildi. Gumbazning siljishga qarshiligi (siljish bikirligi) ni aniqlashning eksperimental usuli ishlab chiqildi. Har xil turdagi yuklar ta’siri ostida gumbazni tashkil qiluvchi g’isht va gumbazning birgalikdagi umumiy bikirligini inobatga oluvchi umumiy siljish parametri matematik ifodasi taklif qilindi funksiyasi ishlab chiqildi. Taklif qilingan hisobiy model g’isht (poydevor) va gumbazning kontakt hududida sohasida gumbazdan hosil bo’ladigan haqiqiy reaktiv bosimning matematik ifodasi funksiyasi orqali unda vujudga kelgan zo’riqishlarni aniql ash va hisoblashga imkon beradi. G’ishtga ta’sir etayotgan kuchlarning turiga bog’liq holda reaktiv tarqalgan tekis va jamlangan tekis bo’lmagan hollar uchun (Vinkler va Pasternak modellariga mos) gumbazning reaktiv bosimini transformasiya qilish (bir shakldan boshqa shaklga o’tish) imkonini beruvchi koeffisiyent k taklif qilindi. Tadqiqotning asosiy masalalari va vazifalari. Dissertatsiya ishida tadqiqotning asosiy masalalari va vazifalari etib statik va seysmik yuklangan arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazlarining impulsiv yuk ta’siridagi deformatsiyalanishi hisobining, tashqi dinamik yuklar ta sirini hisobga oluvchiʼ matematik modelini ishlab chiqish, statik va seysmik yuklangan arxitektura yodgorliklari g’ishtli gumbazlarining ixtiyoriy ko ndalang kesimi nuqtalarining ʻ kuchlangan-deformatsiyalangan holatini aniqlash algoritmini yaratish, dinamik yuklanishlar ta siri ostidagi ʼ statik va seysmik yuklangan arxitektura yodgorliklari 5