Preview

Надежность

Расширенный поиск

Повышение надежности легких проветриваемых фундаментов при вибрационной нагрузке на мерзлых грунтах

https://doi.org/10.21683/1729-2646-2021-21-4-3-11

Полный текст:

Аннотация

Цель. Современные фундаменты под технологическое оборудование с динамическими нагрузками часто оказываются переразмеренными с сильно завышенными показателями жесткости, массы и материалоемкости. В связи с этим сокращение затрат и сроков строительства объектов газотранспортной системы, в особенности на вечномерзлых грунтах, является актуальным для ПАО «Газпром». Одним из основных направлений решения указанной задачи является размещение газоперекачивающего оборудования на легких проветриваемых опорных конструкциях. Недостатком таких конструкций является низкая вибрационная устойчивость. Предложен способ [1] для повышения вибрационной устойчивости фундамента при вибрационной нагрузке. Целью моделирования является повышение надежности легких проветриваемых фундаментов, за счет изучения особенностей виброперемещений фундамента с присоединенными железобетонными плитами в зависимости от температурного состояния мерзлых грунтов, параметров присоединяемых плит и соединительных элементов.
Методы. Определение виброперемещений фундамента с присоединенным устройством выполнялось с использованием метода конечных элементов и усовершенствованной расчетной модели системы фундаментГПА-грунтовое основание.
Результаты. В результате проведения вычислительных экспериментов определены виброперемещения фундамента в холодное и теплое время года для случаев присоединения железобетонных плит к фундаменту: симметричного и несимметричного; на разном удалении; через соединительные элементы с разными параметрами жесткости; с дополнительными утяжелителями; вмороженных в грунт. Сделаны выводы по результатам моделирования виброперемещений фундамента с присоединенным устройством в холодное и теплое время года.
Заключение. Представленные результаты вычислительных экспериментов по повышению вибрационной устойчивости легких фундаментов за счет применения способа [1] показывают достаточно хорошие показатели уменьшения виброперемещений фундамента. Так, при симметричном присоединении четырех железобетонных плит в летний период эксплуатации уменьшение виброперемещений составляет 42,4 %, а увеличение жесткости соединителей, присоединение дополнительных грузов и вмораживание в грунт железобетонных плит позволят уменьшить виброперемещения фундамента до 2,5 раз. Вместе с тем необходимо отметить, что для практического применения полученных результатов, при разработке проектной документации и строительстве фундаментов необходимо проведение НИОКР, включающих верификацию и сравнение полученных результатов численного моделирования с натурным экспериментом.

Об авторах

М. А. Тюрин
ООО «Газпром Проектирование»
Россия

Тюрин Михаил Александрович – кандидат технических наук, руководитель группы прочностных расчетов отдела строительного проектирования Саратовского филиала

улица Сакко и Ванцетти, 4 , Саратов, 410012



М. Е. Бочаров
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Россия

Бочаров Михаил Евгеньевич – кандидат технических наук, начальник отдела стандартизации цифровых процессов

Московская область, г.о. Ленинский, п. Развилка, пр-д Проектируемый № 5537, здание 15, строение 1, 142717



М. А. Воронцов
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Россия

Воронцов Михаил Александрович – кандидат технических наук, начальник лаборатории промысловых компрессорных и турбохолодильных систем

Московская область, г.о. Ленинский, п. Развилка, пр-д Проектируемый № 5537, здание 15, строение 1, 142717



А. В. Мельникова
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Россия

Мельникова Анна Валерьевна – кандидат технических наук, главный специалист лаборатории предиктивного моделирования поврежденности линейно-протяженных и площадных объектов ЕСГ Корпоративного научно-технического центра коррозийного мониторинга и защиты от коррозии

Московская область, г.о. Ленинский, п. Развилка, пр-д Проектируемый № 5537, здание 15, строение 1, 142717



Список литературы

1. Тюрин М.А., Бочаров М.Е., Клейменов Е.А. Способ повышения динамической жесткости фундамента при вибрационной нагрузке и устройство для его реализации. Пат. №2687211 // Российская Федерация, МПК E02D 31/08. Заявитель и патентообладатель ООО «Газпром проектирование». – 2018137569; заявл. 2018.10.25; опубл. 2019.05.07.

2. Тюрин М.А., Воронцов М.А. Исследование динамических нагрузок на фундамент при работе газоперекачивающих агрегатов // Технологии нефти и газа. 2016. № 2. С. 45-50.

3. Тюрин М.А., Клейменов Е.А., Рябов В.А. и др. Математическое моделирование легких фундаментов ГПА с учетом грунтовых условий Ямала и Восточной Сибири // Научный журнал российского газового общества. 2016. № 2. С. 27-32.

4. Тюрин М.А., Бочаров М.Е. Исследование воздействия динамических нагрузок на легкие фундаменты газоперекачивающих агрегатов в сложных геологических условиях // Сборник статей заочной научной конференции молодых ученых и специалистов предприятий газовой промышленности и учебных заведений Саратовской области «Новые технологии в газовой промышленности». Саратов, 21 декабря 2016. С. 76-79.

5. Тюрин М.А., Козлов С.И. Применение легких проветриваемых фундаментов под ГПА на компрессорных станциях в сложных геологических условиях Ямальской группы месторождений // Территория Нефтегаз. 2013. № 10. С. 62-70.

6. Попов А.П., Милованов В.И., Рябов В.А. и др. Совершенствование способа управления криогенным ресурсом основания при проектировании нулевых циклов зданий и сооружений // Геотехника. Международный журнал. 2010. № 6. С. 4-22.

7. Ataulla Attar, Shahbaz Dandin. Economical Method of Reducing vibration on Machine Foundation // Journal of Mechanical and Civil Engineering. 2015. P. 89-97.

8. H. van Koten. Vibrations of machine foundations and surrounding soil// Delft University of Technology, Delft, the Netherlands. 2012. No. 1. P 29-54.

9. Rajib Ul Alam Uzzal. Dynamic response of a beam subjected to moving load and moving mass supported by Pasternak foundation // Journal of Shock and Vibration, Concordia Center for Advanced Vehicle Engineering, Mechanical and Industrial Engineering Department, Concordia University, Montreal, Canada. 2012. P. 205–220.

10. Galal A. Hassaan. Optimal Design of Machinery Shallow Foundations with Silt Soils // International Journal of Mechanical Engineering. 2014. Issue 3. P. 11–24.

11. George Gazetas. Analysis of machine foundation vibrations: state of the art // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. Polytechnic lnstitute, Troy, New York, USA. 1983. Vol. 2. No. 1. P. 2-42.


Рецензия

Для цитирования:


Тюрин М.А., Бочаров М.Е., Воронцов М.А., Мельникова А.В. Повышение надежности легких проветриваемых фундаментов при вибрационной нагрузке на мерзлых грунтах. Надежность. 2021;21(4):3-11. https://doi.org/10.21683/1729-2646-2021-21-4-3-11

For citation:


Tyurin M.A., Bocharov M.E., Vorontsov M.A., Melnikova A.V. Improving the dependability of light vented foundations exposed to vibration load on frost soils. Dependability. 2021;21(4):3-11. https://doi.org/10.21683/1729-2646-2021-21-4-3-11

Просмотров: 263


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1729-2646 (Print)
ISSN 2500-3909 (Online)