Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Сдвижение горных пород и земной поверхности при разработке месторождений полезных ископаемых.-1

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
20.11.2023
Размер:
9.54 Mб
Скачать

зависимых переменных» послерневводятря ? порядке их. значимости.

Критерий значимости ооновываетоя ра принципе наименьших квадратов и оводится к уменьшении оуиыы квадратрв отклонений, на каждом шаге независимая переменная» наиболее влияющая на эхо уменьшение, вводит­ ся в регреооию.

В Лщбораторр

охраны подрабатываемых зданий и сооружений Казахско­

го филиала В Ш Ц *

при участии авторов разработана программа, реализую­

щая роушгоьую множественную регрессию, В качестве исходного множест­ ва перемецных для программы принята совокупность величин, полученных а результате инструментальных наблюдений (горизонтальные деформации (i£ ), радиусы кривизны ( Д ), скорости горизонтальных деформаций (i£), суммарные раскрытии трещин), и дополненная характеристиками зданий (длина, высота) и грунтов (модуль деформаций ( £ ), которые также оказывают влияние на степень поврёждений подрабатываемых зда­ ний. Кроме этого, учитывалось подвергается ли рассматриваемое здание первичной или повторной подработке.

Так как программой предусмотрена возможность принятия в качестве зависимой переменной любой из исходного множества переменных, то наи­ более рациональным для решения поставленной задачи является выбор в качестве зависимой переменной суммарного раскрытия трещин, как вели­ чины, наиболее точно характеризующей деформированное состояние зда­ ния. Все остальные указанные ранее величины, выступают в роли незави­ симых переменных, и программа пошагово!) множественной регрессии прово­ дит регрессионный анализ зависимости абсолютного удлинения зданий (суммарного раскрытия трещин) от множества перечисленных факторов, вводя их в уравнение регрессии в порядке убывания степени значимости,

В результате работы программы пошаговой множественной регрессии получают следующую информацию .

1, Для каждой задачи :

а) число проведенных наблюдений ; б) число анализируемых переменных ;

в) число необходимых выборов переменных для аналиаа ;

Г) константу для ограничения переменных.

2.Для каждой переменной : а) среднее ;

б) стандартное отклонение ; в) коэффициенты корреляции с каждой переменной из исходного

множества.

3.На каждой шаге множественной-регрессий : а) сумма вычитаемых квадратов ; б) вычитаемая часть {

в) накапливаемая сумма вычитаемых квадратов ; г) накапливаемая вычитаемая часть i

д) коэффициент множественной корреляции ; е) величина F для анализе дисперсий ; ж) стандартная ошибка оценки ; е) коэффициент регреооии ;

и) стандартные ошибки коэффициентов регрессии ; к) вычисленная величина t «

4.При запросе - Таблицу разностей*

Для описания формул, лежащих в основе определения величин выходных

отатлотик, обозначим

входные значения

переменных через X ÿ , где / =

= I, 2 , ••*, ft -

Наблюдения* a J>

= I, 2 , .Г.* /77переменные.

Тогда уравнения* применяемые для вычисления значений выходных вели­ чин для каждой переменной, можно записать в следующем виде :

среднее

/7 ,

 

 

 

( Г )

где /

* I

п

Сумма

взаимных пооизведеНИй отклонений

где

/J* *s I, 2,, **,/7?лг) t\ А «—

IX, 2 *

/77» T j " временные сред-

ние,

определяемые из выражения

 

 

Коэффициенты корреляции

-

Ъ*

 

 

(3)

где f ш it 2 •••• Ч* «\

А

* I, 2 », •**»,•• /УУ'

Стандартные отклоняйся

 

 

W .

где j = I, 2, ..., /77 *

Для анализа пошаговой множественной регрессии зависимой переменной и множества независимых переменных на каждом шаге вычисляются следующие статистики.

Выбираются независимые переменные, входящие в регрессию. Для это­ го вычисляются величины уменьшения сумм квадратов по каждой перемен­

ной

'

 

 

 

 

з

 

 

 

 

 

 

 

 

Ü j ÿ

 

 

 

 

 

 

 

СГ

« , /

'

( 5 )

где ctjj

 

начальный

элемент в суммировании взаимных произведений

матрицы отклонений, который будет изменен на последующих шагвх ;

j

- I,

2 , ..., ^

- независимые

переменные {j

У устраненным пере­

менным и переменным,

введенным перед L -ы шагом); у - зависимая ne-,

ременная.

значений CJ. отыскивается наиб6льшйв

‘ .

Из всех

значение, по которо­

му и определяется независимая переменная, вводимая на этом ваге.

Ряд Sis C j

обозначает суммы квадратов, которые будут уменьшены

на

г -м

шаге.

 

 

 

 

Отношение

Si

ко всей сумме

получаем как

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(б)

где

 

- дисперсия,

определяемая из выражения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(7)

/7

- число наблюдёний.

 

 

Если

Pi

меньше,

нем константа, указанная пользователем как пре­

дел независимых переменных, то аналиэ прекращается без Ввода остав­

шихся отобранных

переменных; в* противном случае, вычисленмЯ продолжа­

ются.

 

 

Накапливаемая

сумма уменьшенных квадратов образуется квк

 

 

S-~ S+Si,

(8)

и накапливаемые сокращенные Отношения

p s p + p i .

Коэффициент множественной корреляции вычисляется как

н ю л р а в д л е т с я

для степеней а в о З о д н п о ф о р м у »

 

/?с ~

ft~M *У(л~ i )/ f ^ ~ Æ ) f *

(Ц ).

когда «моется

/ независимых переменных в регрессии.

 

Значения F

для анализа дисперсии задается как

 

 

г .

s/i

(12)

 

 

 

Стандартная ошибка оценки вычисляется по формуле

f y i i - i = V ^ T /

1 поправляется на

 

 

S c = S v / г - i 1 1( л - 1) / ( л ~ Л ) .

( 1 4 )

Затем вычисляются следующие величины

:

 

 

 

 

 

 

 

 

а г.

 

 

 

(1 5 )

 

 

Ч й в а Я *

- Щ

Г '

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

чёфяенная,

вводимая на

t -м шаге

\ J

- Ltf , z/^ , ...,г£_у-

пвременмйг,

введённые в регрессию перед

L

шагом

;

 

 

W

 

а<Л

 

 

 

 

 

 

 

 

W

 

 

 

 

 

(16)

где k

s 1, 2,

/77

- переменные,

включая^ Л

i- от0рошениой

переменной,

введенной на

I

-м шаге).

 

 

 

 

Коэффициенты регрессии вычисляются по формулам

£S Я 1'? >

Ь -f ~ 9 ( t - i ) y ~& f a - * ) 1:* (i ? )

-$(i-2)y -

’&н$0-гХ*-ф* V-

I значение пересечения как

 

* • ' * - * № •

( 1 8 )

 

где к - число независимых переменных в регрессии.

Стандартная ошибка коэффициентов в регрессии вычиолнется по фор­ муле

sy <*

( 1 9 )

ГД® J*

~

» Vz * •••»

" переменные в регрессии, а значение £

как

,

 

р

 

 

 

 

 

 

 

t' =

- S L .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<f

S ê J

'

 

 

 

 

(20)

 

Уменьшение

элементов а .; £

для устранения

введенной

переменной на

I

шаге

 

_

'

 

J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

( а )

где

 

L

-

переменная,

введенная

на L -м шаге

 

; j

•= I,

2,

..., /77

( i

 

Ф отброшенным переменным

й'переменным

в

регрйссии);

 

к

-

Ii

2 , ..., /77

(

^

отброшенным переменным

и переменной, вве­

денной

на

6

шаге),

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 22)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(23)

Все наблюдения, обрабатывавшиеся программой пошаговой

множествен­

ной

регрессии, были

разделены на две группы

в зависимости

от того,

как они проводились^при первичной или повторной (многократной^подра­ ботке зданий). В каждой из этих групп обрабатывались данные и по

всем

зданиям, и

отдёльно,как по

гражданским, так и по промышленным.

В

результате

обработки были

получены коэффициенты корреляций меж­

ду ауммарным раскрытием трещин и остальными переменными, которые npejp

ставлены в помещенной нике таблице.

Из приведенной таблицы видно, что коэффициент корреляции равен ну­ лю только один раз (между суммарным раскрытием трещин и модулем де­ формаций)-. Но этот факт объясняется, очевидно, несколько неудачной выборкой наблюдений и, в частности, тем, что для всех наблюдений при многократной подработке промышленных зданий модуль деформации не ме­ нялся.

Дальнейший анализ таблицы показы* .’ет, что максимальные-по величи­ не во всех группах рассматриваемых :•ланий коэффициенты корреляции приходятся на горизонтальные деформации. Этот факт (с учетом того,

что коэффициент корреляции характеризует не

только наличие, но и си­

лу связи между

переменными)

подтверждает наши предположения о том,

что наибольшее

влияние ira состояние

зданий,

подверженных потрчботкв,

оказывает именно этот Фактор. Более

того, это

подтверждается

и в холе

пошэгои'й |гот'рессич. Во всех

группах

зданий

нервов место но

эмячи*.,*'о~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

 

 

 

 

Коэффициенты

корреляции

 

 

 

Номер под- :

Наименование

:Длина

’Высота

:Горизои-

•Радиусы

:Скорость

:Модуль де

работки

:

объектов

:здания,

:здания,

:тальные

:кривизны, :гори зон-

формации,

 

 

 

 

; е

 

 

:деформа­

: Æ

:тальных

: Е

 

 

 

 

:

А

ции, £

:деФорма-

:

 

 

 

 

 

:ции, СГ£

:

 

 

 

 

 

 

 

é

 

Первичная

Гражданские

здания

0,06815

0,04377

0,90290

-0,16670

0,68843

0Г38459

подработ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ка

Промышленные

здания

0,75673

0,60621

0,76650

0,00221

0,16355

.0,06424

 

Все

здания

 

0,50271

0,31903

0,79720

43,08067

0,42X43 •

0,23535

Повторная

Гражданские

здания

0,30792

-0,28686

0,73218

0,03201

43,65905

-0,67671

(in;ого-

 

 

 

0,49790

0,49790

0,95430

 

0,9X538

 

коатная)

Промышленные

здания

-0,46338

0,0

подработка

Все

здания

 

0,33491

0,47713

0,58871

-0,22149

0,15094

-0,09624

 

 

ти отводится горизонтальным деформациям. Причем суммы квадратов, со­ кращенные на первом шаге регрессии (т.е. на том шаге, когда в регрес­ сию вводятся горизонтальные деформации) намного превосходят суммы квадратов, сокращенные на втором и последующих шагах.

Если рассматривать величину отношения суммы квадратов, сокращенных на этом шаге к общей сумме квадратов, то видно, что она колеблетоя в

пределах от 0*34-7 (.. ш анализе всех зданий независимо, от их конст­ руктивных особенности!; при многократной подработке) до 0,911 (для

промышленных зданий при многократной подработке)» Множественный коэф­ фициент корреляции на этом шаге дожит в пределах от 0,589 до 0,954.

Второе по значимости место отводится не радиусу кривизны, а раз­

личным факторам в зависимости не только от коиструкгилных особеннос­

тей зданий, но и от

того подрабатываются ли

здания впервые или

под­

вергаются повторной

подработке.

 

 

 

Так,для гражданских зданий независимо от

порядкового номера

подра­

ботки второе место

занимает скорость

горизонтальных деформаций

( Ц г )

с довольно высокой

суммой квадратов,

сокращенных на этом шаге.

При­

чем коэффициент корреляции для скорости горизонтальных деформаций, как видно из приводимой выше таблицы, равен -0,65905 и несколько меньше по абсолютной величине коэффициента корреляции для модуля де­ формаций (-0,67671).

•Для промышленных зданий при определении второго по значимости фак­ тора существенную роль играет какая рассматривается подработка : пер­ вичная или повторная. Для первичной подработки не второе место выдви­ гается длина здания, на третье - высота; при многократной подработке второе место отводится высоте здания. Следовательно, вторым по значи­ мости фактором, влияющим на состояние промышленных зданий, пвлнются их размеры.

Третьим по значимости фактором для гражданских зданий (вне зависи­ мости от количества подработок) является характеристика грунта - мо­

дуль деформаций ( £ ). Причем степень его зависимости (оудя по отно­ шению суммы квадратов, сокращенных на этом тяге, к общой сумме квад­ ратов) для первичной подработки ьесьмя мало (U*017), тогда кяк для повторной подработки значимость этого фактора близка к значимости второго фактора - скорости горизонтальных деформаций (величина отно­

шения

равна

U,J.:^).

 

 

 

л.г'

чро

ышо; иш !х зданий третьим

по значимаяги

фактором при

не глич­

но.’1 но

 

т}/!

с чу г и: ,и;.сота д,гпшя

(/7 ), а при

мчг "‘’Краткой

п«т*pa­

on : к

- ! а -V

: ’г inn" f

 

 

 

Ьелич;:»ы коэффициентов множественной корреляции, полученные после

ввода в агрессию трех решающих факторов, лежат в пределах от 0,771 до 0,2.90 и при дальнейшей обработке меняются несущественно.

Степень значимости остальных факторов (по сравнению с тремя пер­

выми) весьма мала. Суммы квадратов, сокращенных на четвертом и по­ следующих шагах,, составляют сотые, а то и тысячные доли от общей сум­

мы квадратов.

Для гражданских зданий в зависимости от количества подработок эти факторы располагаются в следующем порядке ; при первичной подработкерадиус кривизны (R ), высота здания ( h ), длина здания ( â ), а для ‘повторной подработки - длина здания ( ) , радиус кривизны ( ^ ),

высота зданий ( h ). Отсюда очевиден вывод, что для гражданских зда­ ний несущественно впервые подрабатывается адание или повторно, и раз­ меры адалин не играют решающей роли в изменении его состояния. Это может быть объяснено лишь малой сопротивляемостью последних деформа­ циям земной поверхности.

"ля рошлиленных зданий самым несущественным из рассматриваемых

факторов является характеристика грунта. Об этом можно судить уже по величине коэффициента корреляции ; при первичной подработке он равен 0,С'4, при многократной - 0,UU. Четвертым и пятымфакторами для про­ мышленных зданий являются при первичной подработке - скорость гори­ зонтальных деформаций ( ï £ ) и радиус кривизны ( Я ) соответственно; при многократной подработке - скорость горизонтальных деформаций

( 4 ? ) и длина здания.

Величина множественного коэффициента корреляции, полученная ь ре­ зультате обработки, в йаьисимостй от того, какая группа зданий обра­ батывается, колеблется от 0,832 до ü,991. доля суммы квадратов, со­ кращенных в результате ввода в регрессию всех рассматриваемых пере­ менных, составляет от и,654 до и,9о1 от общей сунны квадратов.

Стандартная ошибка оценки'определяется на кад/кж шаге, и если на первом шаге она.равна от lü,иб до 45,92 (в зависимости от того, ка­ кая группа зданий рассматривается), то на последнем шаге она колеб­ лется в пределах от’6,51 до 34,52. Причем после исправления степени свободы ее величина лежит в границах 7,97 - 38,15.

Получен ш е результаты подтверждают оововйыо предпосылки-, положенные в сснову новей разрабатываемой классификации зданий по характеру их Взэиыодейсгвип с дгроггируьиым при подработке основанием, а ииенно : отнесен е гражданских иданий к "легкодеформируемым", а промышленных

(каркасных) зданий г к "упругоподатливым". Соответственно этому и ме­ тодика определения допустимых условий многократной их:подработки долж­

на

быть различной.

 

УДК

622.837/838:621.315.1

В.Й'.Гацымба

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ СВОБОДНОСТОЯЩИХ ОДНОСТОЕЧНЫХ ОПОР

 

ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

ПРИ ИХ ;ПОДРАБОТКЕ

 

Опыт подработки воздушных линий электропередачи показывает, что

при

тяжелых условиях подработки (<£*> 8*10-8

и о Х 0 * Ю ”3) свободно­

стоящие одностоечные опоры получают крены, превышающие допустимые их значения / I /. Это обусловливает необходимость при определении до­ пустимых условий подработки ВЛ (воздушные линии), наряду с проверкой механического напряжения в проводах, производить оценку сохранения устойчивости опор.

Рис, I Расчетная схема сво­ бодностоящей одностоечной опоры

Проверка устойчивости свободностоя­ щих одностоечных опор ВЛ производится по предельным деформациям оснований, определяемых угйом-их поворота в за­ делке под действием особого сочетаний расчетных нагрузок, приложенных к опорам в продольном и поперечном на­ правлениях относительно оси линии электропередачи.

В основу расчета угла поворота сво­ бодностоящих одностоечных опор ВЛ от воздействия особых нагрузок, обуслов­ ленных влиянием горных разработок / 2 /, положено решение / 3 /, осно­

ванное на приближенном методе теории упругости.

В соответствии с последним для углэ поворота опоры в основании при ее заделке без ригеля (рис. I) получена следующая формула :

З Р

( 6 Л + 3 ) } ) ,

4 Е /7$,

( I )

где £ - модуль деформации

основания, принимаемый по

результатам

анхенераых изысканий » Р

~

равнодействующая

расчетных вертикальных

а горизонтальных нагрузок,

приложенная к, опоре

; 1^

- безразмерный

коэффициент, определяемый в.зависимости-от отношения

со /

fytp

ила

t y h p i & . c t » '

- ширина

и диаметр

опоры); /?<р - глубина

заделки

опоры а грунт \ оС

= Âp/ Ь ф

( h p

“ ордината

точки

приложения

рав­

нодействующей расчетных горизонтальных нагрузок от поверхности зем­ ли).

Равнодействующая расчетных горизонтальных нагрузок, обусловливаю­

щая поворот одностоечной опоры, вычиоляетря по следующий

Формулам :

в продольном направлении

 

PI -0 ,8 (W # + £ T ^ ^ + Z A / Q ;

(2)

в поперечном направлении

 

Рг ^(W ffi-ZW n fT) +Z Тп(т)}+2М*

где ivyç- - расчетное давление ветра на конструкции опоры М

расчетное давление ветра на провода и тросы ЬЛ ; Тп(т) ~ горизонталь­

ная расчетная нагрузка от редуцированного натяжения проводов и тро­ нов, обусловленного подработкой на опоры ; £ / V ^ - горизонтальная со­ ставляющая расчетных вертикальных нагрузок, возникающая вследствие

наклона опоры под воздействием подработки.

 

 

 

 

Расчетное давление ветра на конструкции

опор, провода

и тросы БД.

(

, W hfrJ) определяется в соответствии

с требованиями

СНиП

/ 4/..

 

Расчетная горизонтальная нагрузка от редуцированного натяжения

проводов (тросов) определяется

по следующим формулам :

 

 

 

иа анкерные промежуточные

и

концевые опоры

 

 

 

 

 

 

 

 

. (М

 

на анкерные угловые опоры

~по направлению биосектрисы угла

поворо­

та

линии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 5 )

ТО же по направлению, перпендикулярному биссектрисе угла поворота ли-

Соседние файлы в папке книги