Диссертация (Применение интегральных устоев в косых путепроводах в условиях Вьетнама), страница 4

Интересные с инженерной точки зрения исследования соднопролетными косыми путепроводами с интегральными устоями провелив Турции [85].Расчетами по МКЭ было показано, что для определения внутреннихусилий в балках косого пролетного строения нагрузка HL-93 должнарасполагаться по косому направлению, как это показано на рис. 1.12 [13,47].PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com23Рис.

1.12. Расположение нагрузки HL-93 на прямом и косых путепроводахРис. 1.13. Изменение изгибающих моментов в балках и теле устояТаблица 1.1Изгибающий момент в Изгибающий момент в телеx/Wсерединепролетного интегральногостроения, Mg ,кН мустоянауровне низа балок, Ma,кН м0,06251070,401163,0670,12501076,159121,6150,18751061,119124,9020,25001040,488119,3520,31251077,664114,9000,37501076,427122,1920,43751055,568159,775PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com24На графиках рис.

1.13 видно, что для косого пролетного строениядлиной 30 м и углом косины 30о изгибающий момент в различных балках всередине пролета и теле устоя изменяется незначительно при загружении,как одним грузовиком HL-93, так и двумя. Это наглядно видно также и изтабл.1.1. [85]В табл.1.1. обозначено:х – расстояние от нижней грани путепровода; W – ширинапутепровода.В теле устоя моменты Ма также изменяются, но концевые участкиоказываются более нагруженными.Авторами работы были сделаны выводы о том, что в косыхсооружениях нагрузка HL-93 должны располагаться по направлению косиныпутепровода чтобы возникали наибольшие внутренние усилия как в балках,так и в теле интегрального устоя.

Симметричное параллельное еерасположение дает меньшие результаты.Международныйопытпроектированиякосыхпутепроводовпоказывает, что в многобалочных путепроводах главные балки располагаютпараллельно продольной оси путепровода при косом угле меньше 45градусов. В однопролетных путепроводах главные балки рекомендуютрасполагать параллельно оси путепровода, но при косине больше 45 градусовили ширине путепровода значительно большой (сравнение с длинойпролета).

Главные балки располагают перпендикулярно к устою путепровода(рис. 1.14) [93].Рис. 1.14. Расположение главных балок при разных случаях косиныPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com25При косом угле меньше чем 25 градусов, поперечные балки вмногобалочной конструкции предлагают располагать перпендикулярноглавным балкам.

Располагать их по косому направлению не имеет особогосмысла из-за сложностей технологического порядка и этот вариант обычноне практикуется в мостовых сооружениях с интегральными устоями [53].В неразрезных системах при косом угле меньше 25º чаще всего напромежуточных опорах устраивают шарнирное опирание (рис. 1.15).Рис. 1.15. Расположение поперечных балок при косине меньше 25ºПри косом угле больше 25º, связь между главной балкой ипоперечными балками очень важно.

Для улучшения воздействия междуними, поперечные балки располагают перпендикулярно к главным балкам.На устое поперечные балки располагают по косому направлению чтобыобъединить все главные балки (рис. 1.16) [53]Рис. 1.16. Расположение поперечных балок при косом угле больше 250В работах [53,99] приводятся результаты исследования работы косыхпутепроводов с углами косины 30º, 45º, 60º при длине пролётного строенияPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com2612,11м, шириной 7,5м и с постоянной толщиной плиты равной 750мм. (рис.1.17).Рис.

1.17. Разбивка на конечные элементы расчетных моделей с разнойкосинойПри этом авторы использовали 2 расчетные модели: по МКЭ и методусеток (конечных разностей). Конструкции в программе STAAD PRO 2007моделировали так. что размеры сетки по горизонтальной линии былипостоянны, а по продольной линии переменны. Проводили сравнениевнутренних усилий по указанным методам, которое показало преимуществаМКЭ. Были сделаны следующие выводы:Ø при увеличении косого угла изгибающий момент относительнопродольной оси уменьшается, а относительно поперечной осиувеличивается, но при углах более 600 картина усилий меняется.Ø крутящий момент растет при увеличении косого угла до 450, абольше 450 крутящий момент начинается уменьшаться.Приведенные результаты свидетельствуют о том, что работа косыхпролетных строений с интегральными устоями существенно отличается отработы прямых в плане пролетных строений и это следует учитывать припроведении исследований, рассматриваемых в настоящей диссертации косыхпутепроводов с интегральными устоями, по которым недостает сведений о ихработе под нагрузками.

Тем более мало информации о поведении самихинтегральных устоев при различной косине пролетных строений.PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com271.4. Возможность применении интегральных и полуинтегральных схемдля косых путепроводов во ВьетнамеПо уже построенным и эксплуатируемым мостовым сооружениям синтегральными устоями пока нет полных и обобщенных сведений о ихработе во времени и поэтому не можем с большой уверенностью говорить обабсолютных достоинствах косых мостов и путепроводов интегральнойсистемы.

Начиная с 70-х годов прошлго века и по настоящее время в рядестран строят и эксплуатируют мосты и путепроводы малой и средней длины,в которых часто применяют интегральные схемы сооружений. При этом кмостам с интегральными устоями можно отнести рамные конструкции бездеформационных швов и опорных частей [24]. В США, напрмер, только вштате Нью-Йорк эксплуатируется около 450 таких мостов. В основном этооднопролетные мостовые сооружения длиной до 30 м., а другие мосты исооружения длиной до 100 м. Мосты интегральной схемы построены в Китае,Японии, Италии, Словении и других странах [76].Применениеинтегральныхустоеввозрослос1980-хгодов.Интегральные устои опираются на глубокие вертикальные свайныефундаменты. Первый мост был построен в штате Айова в 1962 году.Согласно данным NCHRP (Briaud 1997), в штате Айова имеются почти 4000мостов, в которых используются интегральные устои [23].Прообразом современных интегральных мостов являются ранеевозводимые рамные путепроводы из монолитного железобетона.

Такиесооружения при однопролетной схеме имели пролеты L≤ 25 м приармировании обычной арматурой и L ≤ 60 м – при использованиинапрягаемой арматуры. В многопролетных схемах пролеты L не превышали40м,еслиприменялипредварительноенапряжение.Дляусловийсовременных дорог и городских улиц указанные величины пролетов такжеприемлемы [24].PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com28Мосты с интегральными устоями по сравнению с обычными рамнымимостами имеют конструкцию устоев, которая улучшает эксплуатационныекачества системы. Можно дать следующее определение интегрального устоя:под интегральным устоем понимается конструкция концевой опоры,объединеннаяспролетнымстроениемипредставляющаясобойжелезобетонную стенку на всю ширину пролетного строения, опирающуюсяна стальные гибкие однорядные сваи. При этом переходная железобетоннаяплита объединяется с телом устоя с помощью арматуры при сохранениизазора между торцами переходной плиты и телом устоя.

Затраты насодержание мостов и путепроводов с интегральными устоями ниже, чеммостов балочной и рамной систем. Это в большой степени связано сотсутствием деформационных швов и опорных частей в конструкции[87,89,90].Рис. 1.18. Основные элементы интегрального путепроводаТехнология возведения интегрального устоя так же, как и самаконструкция, имеет большое значение для создания надежной конструкции.Практика показывает, что при однорядной конструкции свайного основаниябывает сложно обеспечить идеальное расположение свай, особенно, при ихзабивке. Учитывая это факт, предложены конструкции устоев, состоящие ихгибкихвпродольномнаправлениистальныхPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.comсвай,объединенных29железобетоннымоголовком,которыйзатемспомощьюарматурыобъединяется с телом устоя (рис.

1.19). В случае сталежелезобетонных балоких проектное положение в теле устоя регулируется перед объединениемрегулировочными болтами (см. рис. 1.19) [24].51243Рис. 1.19. Конструкция интегрального устоя1 – железобетонная плита; 2 – стальная балка; 3 – оголовок свай4 – регулировочные болты; 5 – переходная плитаПомимо интегральных устоев для путепроводов в зарубежной практикеприменяют так называемые полуинтегральные устои для тех случаев, когдаинтегральные устои не могут быть применены. Типичные интегральныеустои должны быть достаточно неподвижными и поэтому требуютопределенной длины свай, чтобы противостоять горизонтальным смещениямпролетного строения.

Это может стать препятствием для использованияинтегральных устоев, расположенных, например, на скальных грунтах.Полуинтегральнымустоямможнодатьследующеопределение:полуинтегральным устоем является концевая опора моста или путепровода,на который шарнирно опирается пролетное строение, имеющее по концамжелезобетонную стенку, поддерживающую грунт насыпи подхода.PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com30В случае полуинтегральных устоев можно использовать обычныеклассические типы опор (рис. 1.20) [24]. Балки пролетного строения поконцамимеютвертикальныежелезобетонныестенки-диафрагмы,выполняющие роль подпорных элементов несущей конструкции.613254Рис. 1.20.