книги / 807

Правый борт траншеи нагружен отвалом вынутого при ее отработке грунта. Эпюра нагрузки имеет форму равнобедренного треугольника с основанием с = 1,96 Н = 9,8 м и углами при основании α = 38о, ее максимальная интенсивность qmax = 0,077 т/м2. Геометрические параметры эпюры нагрузки, положение относительно траншеи и величина ее максимальной интенсивности определены на основе рекомендаций, приведенных в работе [7] (см. рис. 4, а).

Расчеты величин коэффициентов запаса устойчивости, как и ранее, выполнены при помощи программы [6].

Расчеты показали, что величина коэффициентов запаса устойчивости левого и правого откосов траншеи при условии, что нагрузка отсутствует, одинакова: по методу [5] K[5] = 2,26, а по методу [3] – K[3] = 2,03. Если откос нагружен весом отработанного грунта, как это описано выше, то величина коэффициента запаса устойчивости право-

го нагруженного откоса равна K[5] = 1,83 и K[3] = 1,69 (см. рис. 4, б), левого ненагруженного K[5] = 2,01 и K[3] = 1,89 (см. рис. 4, в).

Пример № 3. Рассмотрим устойчивость откосов трех грунтовых сооружений (таблица): изолированного откоса; изолированных насыпи и выемки трапециевидного сечения одинаковой высоты Н = 45 м, углы заложения которых β = 45о. При этом линейные размеры основания выемки D и ширины насыпи L одинаковы: D = L = 0,1 Н. Однородный грунт имеет удельное сцепление C = 0,08 МПа, угол внутреннего трения φ = 15о, объемный вес γ = 2,25 т/м3, величину коэффициента бокового давления ξо = 0,75 и модуль общей деформации Ео = 50 МПа.

Расчетные схемы метода конечных элементов, фрагменты которых приведены на рис. 3, состоят соответственно из 12100, 12800 и 14300 элементов, сопряженных в 6216, 6576 и 7332 узлах соответственно, ширина матрицы жесткости систем во всех случаях равна 126.

Расчетами, проведенными при помощи компьютерной программы [6], с использованием предложений, изложенных нами в работе [5], установлено, что численные значения коэффициентов запаса устойчивости откосов этих сооружений соответственно: Kотд = 1,3; Kнас = 1,14; Kвыем = 1,55. Также установлено, что значения величин коэффициентов запаса устойчивости откосов этих насыпи и выемки станут равными величине коэффициента запаса устойчивости изолированного откоса при условии, если L = 1,4 Н и D = 4,6 Н, т.е. при этих значениях геометрических параметров грунтовых сооружений будет исключено влияние их откосов на устойчивость друг друга (см. таблицу).

101

Виды расчетных схем

Анализ содержательной стороны рассмотренных примеров позволяет сделать следующие выводы:

1.Взаимное расположение откосов в составе грунтового сооружения и наличие на них внешней нагрузки предопределяет отличие,

ипорой существенное, напряженно-деформированного состояния реального объекта от НДС откоса, находящегося в условиях полной изоляции, т.е. в условиях, которые принимаются при расчете величин запаса устойчивости традиционно применяемыми методами. Например, влияние внешней нагрузки, расположенной на одном из откосов траншеи, на величину коэффициента устойчивости его визави, для условий примеров, рассмотренных в настоящей работе, оценивается в 22–23 %.

2.Величина коэффициента запаса устойчивости однородного откоса зависит от того, в состав какого сооружения (изолированный откос, насыпь, выемка) он входит. Для рассмотренных в работе условий соответствующие коэффициенты запаса устойчивости могут отличать-

ся на 17–36 %.

102

3. Игнорирование перечисленных выше обстоятельств может привести к назначению завышенных или, напротив, заниженных коэффициентов запаса, что может повлечь за собой либо дополнительные неоправданные расходы, либо создание аварийной ситуации.

Список литературы

1.СНиП 2.03.01–83*. Основания зданий и сооружений / Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1985. – 44 с.

2.СНиП 33-01–2003. Гидротехнические сооружения. Основные положения / Госстрой России. – М.: Стройиздат, 2004. – 63 с.

3.Цветков В.К. Расчет рациональных параметров горных выра-

боток. – М.: Недра, 1993. – 251 с.

4.Богомолов А.Н. Расчет несущей способности оснований сооружений и устойчивости грунтовых массивов в упругопластической постановке / Перм. гос. техн. ун-т. – Пермь, 1996. – 150 с.

5.Energy approach to the stability calculation of loaded Slopes / A.N.Bogomolov, O.A.Bogomolova, A.V.Echevsky // The mutual activities of the local executive power and municipalities in the preparation of the people, economy and environment for the protection: The materials of The

International Pract. Conf. on the subject. – Baki, 2011. – Р. 122–124.

6. Устойчивость (напряженно-деформированное состояние): свво о гос. рег. программы для ЭВМ / А.Н. Богомолов [и др.]. –

№2009613499. – 30.06.2009.

7.Белецкий Б.Ф. Технология и механизация строительного производства. – Ростов-н/Д: Феникс, 2004. – 752 с.

Получено 28.02.2012

103

УДК 625.7:658.5-047.58

Е.Ю. Зайцева

Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет, Россия

А.В. Кочетков

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Россия

О.Н. Пчелинцева, А.А. Сухов,

ООО «НТЦ технического регулирования», г. Саратов, Россия

МОДЕЛИРОВАНИЕ МОТИВАЦИОННЫХ ЭКОНОМИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМОВ

ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ ДОРОЖНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

Предложен подход к моделированию мотивационных экономических механизмов инновационного развития дорожного предприятия. Процесс управления дорожным предприятием рассматривается как система с распределенными параметрами, которая вполне укладывается в рамки аксиоматической теории.

Ключевые слова: процесс мотивации, инновационное развитие, дорожное предприятие, теория управления.

Мотивация понимается как метод воздействия на работника (коллектив предприятия), позволяющий формировать у него осознанные и внутренне согласованные целевые установки, направленные на эффективное достижение определенного результата в работе [1]. Эффективность мотивации достигается при реализации систем менеджмента качества и административного управления. Управляющие параметры мотивации – материальное вознаграждение, время (например, увеличение отпуска или отгулы), непрерывная информация о новаторстве сотрудников (радио или местное телевидение, внутренняя компьютерная сеть).

На начальном этапе мотивацию как процесс можно представить в виде ряда этапов: выявление потребностей; поиск путей обеспечения потребности; определение цели и путей ее достижения; внедрение сис-

104

темы мотивации; получение результата; уточнение системы мотивации. Внедрение системы мотивации в коллективе – наиболее ответственный этап, требующий до 70 % от общего количества времени, необходимого для реализации системы мотивации [2]. Однако в отлаженной системе управления дорожным предприятием инновационный подход приобретает свойства непрерывности и информативности. Такое моделирование мотивационных экономических механизмов инновационного развития дорожного предприятия представляется новым и заслуживающим обсуждения.

Наиболее близки к этим задачам дискретные подналадки, а в аналоговом виде модели теории автоматического управления известны также математические задачи управления интенсивностью рекламы.

С точки зрения теории автоматического управления применение инноваций в определенной мере возмущает подвижное равновесие системы (процесса управления дорожным предприятием) и в ней возникает реакция, стремящаяся свести к минимуму эффект внешнего воздействия [3, 6]. Для моделирования процесса мотивации можно его рассматривать как систему с распределенными параметрами, которая вполне укладывается в рамки аксиоматической теории [4].

Данный метод исследования не совсем очевиден, так как процессный подход, применяемый на дорожном предприятии, реализуется дискретно. И информационный ряд, получаемый в процессе управления и мониторинга результатов, имеет дискретную природу. Однако

вустойчивой системе управления передового дорожного предприятия обычно не наблюдается статистических вылетов или резких скачков

впроцессе управления. Это позволяет аппроксимировать изменение входных технологических, экономических, управляющих факторов различной природы, а также выходных параметров аналитическими функциями, что может быть реализовано через стохастическое дифференциальное уравнение второго порядка. В противном случае имеем стохастическую процедуру антикризисного управления.

Вэтом аспекте проведем постановку задачи математического (аналитического) моделирования.

Независимые переменные для системы с распределенными параметрами обычно включают в себя время t и конечный вектор про-

странственных переменных (α1,...,αn ) [5]. Диапазон изменения времени обозначим через τ . Через Ω обозначим подмножество Rn , для ко-

105

торого пространственные переменные имеют смысл. Если Ω зависит

нас диапазон изменения независимых переменных. Зависимые переменные образуют конечное множество { xi : i = 1,..., m} скалярных

функций, определенных на множестве ∆ . Эти переменные должны удовлетворять определенной системе дифференциальных уравнений в частных производных внутри множества ∆ и некоторым граничным условиям ∂∆ – на границе. Уравнения в частных производных и граничные условия определяются динамикой рассматриваемой системы. Внешние воздействия для такой системы, связанные с процессом управления мотивацией внедрения прогрессивных технических решений, могут быть распределены на Ω или вдоль границы этой области. Система с распределенными параметрами строго определена, если знание внешних воздействий, характеризующих процесс внедрения, граничных условий, соответствующих начальных условий и самих уравнений в частных производных оказывается достаточным для того, чтобы однозначно определить поведение системы.

Рассмотрим стохастическое дифференциальное уравнение второго порядка с одной независимой пространственной переменной α и одной зависимой переменной х:

в которой не видна явно зависимость оператора {αij , f , x} от вектора

(t,α ) , а нижние индексы указывают на дифференцирование по соответствующей переменной, например:

Кроме внешнего стохастического воздействия f, связанного с реализацией параметров системы мотивации, фигурирующего в (1), на систему могут действовать и граничные внешние воздействия, связанные, например, с ограничениями по ресурсам. Например, если Ω = [a,b], то типичное граничное воздействие на систему имеет вид

106

Сделаем несколько дополнительных замечаний относительно граничных и начальных условий. Для обеспечения условия аппроксимации непрерывной функцией необходимо принять, что уравнение (2) понимается как сокращенная запись более строгих условий:

Уравнения (3) также заменяют более строгие условия

Это значит, что граничные и начальные условия следует понимать в смысле пределов x при стремлении к соответствующей точке внутри ∆ .

Следует установить некоторые основные требования к гладкости аппроксимирующих функций. В соответствии с (1) понятно, что решение x, если оно существует, должно иметь производную первого порядка по t и производную первого и второго порядка по α . Эти функ-

ции после умножения на соответствующие коэффициенты {aij } долж-

ны сочетаться с элементами функционального пространства, выбранного для внешних возмущений f, связанных с внедрением системы мотивации по освоению, например, новой технологии. Аналогичные ограничения накладываются и на операторы x0 , h1, h2. Эти аппроксими-

рующие функции и операторы должны быть непрерывными и взаимосогласующимися. Если x непрерывно, то необходимо, чтобы

Рассмотрим пример. Считаем, что коллектив отторгает новую технологию [5]. Считаем также, что отторжение представляется некоторым защитным слоем, препятствующим воздействию системы мотивации f. Тогда обозначим x(t,α) величину воздействия системы моти-

107

вации на коллектив в момент начала воздействия. Через t1 момент

времени максимального воздействия системы мотивации на коллектив, в который x(t,0) . Изменение слоя отторжения коллективом прогрессивной технологии под воздействием системы мотивации может быть представлено следующими уравнениями:

считать, что состояние оставшегося слоя отторжения по-прежнему удовлетворяет уравнению (4), однако с другими начальными параметрами:

и граничными условиями:

x(t,η(t)) = xm , ρLηt (t) − kxα (t,η(t)) = f (t),

xα (t,l) = 0,

где k,ρ, L – параметры слоя отторжения прогрессивной технологии, характеризующие склонность коллектива к восприятию инноваций, интенсивность реакции отторжения и максимальные затраты на систему мотивации, которые может позволить себе предприятие.

В реальности, с обязательным учетом проведенного математического анализа, можно воспользоваться обоснованной благодаря ему эффективной процедурой корреляционно-регрессионного или эконометрического подхода. Благодаря этому можно оценить долю объясненной дисперсии, а также оценить относительное влияние доминирующих технологических, экономических факторов различной природы на выходной параметр оценки эффективности процесса управления инновационным дорожным предприятием.

108

Список литературы

1.Зайцева Е.Ю. Роль мотивации в интенсификации дорожностроительных работ // Повышение надежности и долговечности автомобильных дорог и искусственных сооружений: материалы Всерос. науч.- практ. конф. / Кубан. гос. техн. ун-т. – Краснодар, 2000. – С. 79–82.

2.Боровик В.С. Управление дорожно-строительным производством в условиях инновационного развития / Волгогр. гос. арх.-строит. ун-т. – Волгоград, 2008.

3.Тахтаджян А.Л. Тектология: История и проблемы//Системные исследования. Ежегодник Ин-та истории, естествознания и техники АН СССР. – М.: Наука, 1972.

4.Eddowes M., Stanfield R. Decision making techniques / Published

by Longman group UK Ltd. – London, 1991.

5.Боровик В.С., Прокопенко Ю.Е., Седова А.С. Роль времени при прогнозировании результатов деятельности предприятия в условиях инновационного развития // Изв. вузов. Строительство. – Новоси-

бирск, 2008. – Вып. 11–12. – С. 89–93.

6.Боровик В.С., Седова А.С. Теоретические аспекты определения реакции на внедрение нововведений в дорожной отрасли // Экономические проблемы повышения эффективности дорожного хозяйства: сб. науч. тр. / Моск. автомоб.-дор. ин-т (гос. техн. ун-т). – М., 2008. – С. 42–50.

Получено 28.02.2012

109

УДК 624.731.82

Б.С. Юшков, Е.А. Отчик, В.А. Сабурова

Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Россия

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДНЫХ ВЫТЯЖЕК СИСТЕМЫ ГРУНТ – ИЗВЕСТЬ

Рассматривается влияние водных вытяжек извести на струк- турно-деформационные свойства грунта.

Ключевые слова: водная вытяжка, грунт, известь, растворы, ионы, гидратация.

Основной путь приведения переувлажненных грунтов в удобообрабатываемое состояние заключается в повышении сцепления грунтовых частиц путем удаления или связывания избыточной воды. Для удаления избыточной воды могут быть применены следующие методы обработки грунта: аэрация, термический метод, электрообработка, механические методы (вибровоздействие, вакуумирование, ударные нагрузки или их различные комбинации). Для связывания избыточной воды применяются методы физические (введение инертных добавок) и химические (обработка реагентами, связывающими воду и взаимодействующими с минеральной частью грунта).

Химические методы наиболее эффективны. Для практического использования этих методов имеются достаточно подробно разработанные теоретические предпосылки, а также большой ассортимент веществ, которые можно было бы использовать для обработки переувлажненных грунтов. Имеются и средства механизации для введения этих веществ в грунт и перемешивания компонентов в смеси.

Распространено мнение, что водосвязывающий эффект при укреплении переувлажненных грунтов известью обусловлен химическим связыванием воды при гидратации окиси кальция. Однако проведенные исследования показывают, что водосвязывающий эффект определяется главным образом физико-химическим поглощением ионов кальция коллоидной частью грунтов с образованием продуктов, связывающих воду [1].

110