Диссертация (Применение интегральных устоев в косых путепроводах в условиях Вьетнама), страница 8

2.17).PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com58Мягкая глинаСреднезернистый песокКрупный песокТвердая глинаРис. 2.17. Геологическая колонка для типичных условий ВьетнамаТаблица 2.7Коэффициентвесбоковогоγ(кН/м3)давления К08190.7672808170.47156004180.4420800ГеологическийТолщинагрунт(м)лойМягкая глинаСреднезернистыйпесокКрупный песокКоэффициентУдельныйреакцииземляногополотна С (кН/м3)К0 = 1-sinφ (φ: угол внутреннего трения)С = 1040N (N: Количество SPT)Для путепроводов с интегральными устоями одним из значительныхфакторовявляетсятемпературноевоздействие.Средниетемпературы для характерных районов Вьетнама даны в табл. 2.8.PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.comмесячные59Таблица 2.8МесяцРегионСеверный(Ханой)Центральый(Нге Ан)Южный(Хошимин)ВеличиныЯнв, Мар, Май Июнь Июль Авг, Окт, Дек,Среднееза годТмак0C33.136.842.840.440.039.035.731.937.5Тмин0C13.817.523.925.525.725.421.615.021.1Тср.сут0C16.6 19.927.128.728.828.324.617.9Тмак0C34.939.141.142.139.539.437.031.638.1Тмин C4.09.814.819.719.016.714.38.013.3Тср.сут0C17.920.427.529.329.528.624.418.9Тмак0C36.439.439.037.534.634.934.636.336.6Тмин0C13.817.421.920.419.420.019.813.318.3Тср.сут0C25.727.828.827.427.027.026.625.70Источник: Всемирная метеорологическая организация (ООН)Как видно из табл.

2.8 температуры круглый год положительны, нонаблюдается сезонный градиент, который должен учитываться при расчетахна перемещения верха пролетных строений.Нормативныезначенияизмененийсреднихтемпературприпроектировании соответственно в теплое Dtw и холодное Dtc время годаопределяются так:Dt w = t w - t 0 w ,Dt c = t c - t 0c ,гдеtw, tc – нормативные (наибольшие) значения средних температур втеплое и холодное время года, принимаемые в соответствиис типом конструкции по нормам Вьетнама 22TCN272-05. Дляжелезобетонных конструкций tw = 550 С; tc = 10 С [36];t0w, t0c – средние температуры в наиболее теплый месяц (t0w =28.70С-июнь) и холодный месяц (t0c = 16.60С - январь) по таблице2.8PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com60В расчетах приняты положительный и отрицательный перепады,определенные следующим образом:TU (+) = 55 - 28.7 = +26.30C (положительный перепад);TU (-) = 1 - 16.6 = -15.60C (отрицательный перепад).· Физико-мехнанические характкристики материаловОсновные характеристики материалов, принятых для учета впоследующих расчетах приведены в табл.2.9.Таблица 2.9Главные балки, поперечные балки, плитапроезжей части из бетона класса:ASTM (RC) - C4500- модуль упругости:2.665x107- коэффициент Пуассона:0.2- плотность:23.56кН/м3- прочность бетона на сжатие (28-ой день):31026кН/м2-коэффициент линейного расширения:9x10-6(1/[C])Устои из бетона класса:кН/м2ASTM (RC) - C4000- модуль упругости:2.5126x107- коэффициент Пуассона:0.2- плотность:23.56кН/м3- прочность бетона на сжатие (28-ой день):27579кН/м2- коэффициент линейного расширения:9x10-6(1/[C])Сваи из стали маркикН/м2ASTM (S) - A709-50W- модуль упругости:1,9995x108- коэффициент Пуассона:0.3- плотность:77.09кН/м2кН/м3- коэффициент линейного расширения:1,17x10-5(1/[C])- предел прочности на растяжение:482 633.16кН/м2- предел текучести:344 737.97кН/м2PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com61·Загружения временной подвижной нагрузкойВременные подвижные нагрузки HL-93K и HL-93M располагали напролетном строении, сдвинув их к интегральному устою (см.

на рис. 2.18 ирис. 2.19).Рис. 2.18. Расположение нагрузки HL-93K на пролетном строенииРис. 2.19. Расположение нагрузки HL-93М на пролетном строенииPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com622.3. Виды программных комплексов для исследования железобетонныхмостовых конструкций и принятый для решения задач диссертацииВ настоящее время, в мире и также во Вьетнаме широко используютпрограммные комплексы на базе МКЭ для исследования мостовыхжелезобетонныхконструкцийидругихсооружений(подземные,гражданские и т.д.); например, MIDAS, RM, SAP2000, Etab, Abaqus.

дляисследования несущих конструкций (пролетное строение, устой, опора),Plaxis Fuondation, FB Pier для исследования взаимодействия междуконструкцией и грунтовым основанием.Дляисследованиямостовойконструкцииприменяютсясамыепопулярные и простые программные комплексы: Midas Civil, RM và Sap2000.2.3.1.

Программный комплекс SAP2000Программный комплекс имеет такие преимущества:• хорошоприспособлендлярасчетамногихконструкций,работающие в разных условиях под действием различныхнагрузок;• легко использовать для расчета конструкций, состоящих изразличных конечных элементов: стержень, плита, оболочка,сплошная конструкция;• возможно работать в условиях напряженного состояния изначительных деформаций;• возможно описывать работу разных материалы: изотропных,анизотропных, ортотропных и работающих в нелинейной стадии;В программе есть и недостатки:• не позволяет производить расчет специальных задач;• большие затраты времени при проведении расчетов.PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com632.3.2.

Программный комплекс Midas CivilПрограммный комплекс Midas Civil представляет собой один из самыхраспространенных инструментов для расчета мостовых конструкций. MidasCivil имеет множество преимуществ для поддержки расчетов мостовыхсооружений: [84]• позволяет проводить анализ по стадии строительства;• позволять учитывать сейсмичность;• дает возможность проводить анализ работы в нелинейнойпостановке.• программа учитывает различные нагрузки и воздействия:статические, температуру, усилия предварительного напряжения,подвижные нагрузки, расположенные на разных полосах;• результаты расчетов отличаются достоверностью;• легко экспортировать результаты на экране в WORD, EXCELMidas Civil не имеет недостатков, характерных для других комплексов.Midas Civil широко применяется в мире.

Во Вьетнаме также используетсяMidas Civil для проектирования мостов и путепроводов.Пример расчетной модели моста О Суен, принятой в программномкомплексе Midas Civil приведен на рис.2.20.Рис. 2.20. Мост О СуенPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com642.3.3. Программный комплекс RMПреимущества этой программы перечислены ниже:• удобна для расчета многих конструкций, работающие поддействием разных нагрузок;• позволяет проводить анализ сейсмичности;Недостаток- не содержит наглядных интерфейсовНа основе анализа перечисленных программ выше, можно сказать, чтопрограммныйкомплексMidasCivilнаиболееприспособлендляисследований косых интегральных путепроводов, с его помощью легчерассчитывать поставленные задачи исследования, чем другие программы.Программный комплекс и был принят как основной инструмент дляпроведения настоящий исследований.Дляанализаработыоднопролетногокосогопутепроводасинтегральными устоями в диссертации разработана трехмерная конечноэлементная модель с использованием компьютерной программы MIDASCivil.

Проезжая часть путепровода принята в виде железобетонноймонолитной и она моделировалась с помощью оболочечных элементов;балкиисваимоделировалисьстержневымиэлементами,устоимоделировались с помощью пластинчатых элементов.Тело устоя и сваи были разделены на нескольких частей и в каждомузле такой части предусматривали одну пружину, моделирующую реакциюгрунтового основания.Для исследования работы косых интегральных путепроводов вдиссертации принято:- тип балок - железобетонные сборные с напрягаемой арматурой;- длина пролетных строений - 30 м;- число балок в поперечном сечении - 4;- высота устоя - 3 м;- материал свай - сталь.PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com65Принятая модель обобщенного путепровода приведена на рис.

2.21.Рис. 2.21. Модель обобщенного путепровода2.4. Выводы по главе1. Во Вьетнаме для путепроводов с пролетами до 30 м чаще всегоприменяют плитные и ребристые балочные железобетонные пролетныестроения балочной системы с типичными устоями.2. Несмотря на наличие неоспоримых преимуществ путепроводов синтегральными устоями они не запроектированы и не построены воВьетнаме.3.

Для обоснования применения путепроводов с интегральнымиустоями во Вьетнаме принят программный комплекс МИДАС, эффективноприменяемый во Вьетнаме, реализующий метод конечного элемента.4. В качестве обобщенной модели путепровода принято однопролетноекосое сооружение со сборными ребристыми балками, монолитной плитойпроезжей части и интегральными устоями на стальных сваях.PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com663.ВЛИЯНИЕ КОСИНЫ ПУТЕПРОВОДОВ НА РАБОТУИНТЕГРАЛЬНЫХ УСТОЕВМногочисленные публикации инженеров и исследователей из США поработе мостов с интегральными устоями позволяют говорить о том, что такиесооружения имеют большое будущее благодаря своим неоспоримымпреимуществам по сравнению с мостами других систем.В России иВьетнаме пока не построено ни одного моста с интегральными устоями и дляпролетов до 33 м в большинстве случаев применяют железобетонныебалочные пролетные строения.

Для уменьшения числа деформационныхшвов при многопролетной схеме мостов, путепроводов и эстакад устраиваютнеразрезную плиту проезжей части, превращая систему в температурнонеразрезную. При этом число опорных частей сохраняется таким же, как и вобычной балочно-разрезной системе. Как известно в мостах с интегральнымиустоями опорные части отсутствуют вовсе [26].В целях получения результатов, которые позволили бы установитьцелесообразность примененияв практикепроектированиямостов синтегральными устоями в условиях Вьетнама, а также России, в Московскомавтомобильно-дорожномстроительныхинститутеконструкцийсна2014кафедрегодамостов,проводятсятоннелейиисследованияособенностей работы однопролетных путепроводов с интегральнымиустоями, анализ части результатов таких исследований приведен ниже.В качестве объектов исследования были приняты однопролетныемостовые сооружения, которые в виде путепроводов возводят надавтомобильными и железными дорогами.В российской и зарубежной практике в 30-50 годы прошлого столетиядля путепроводов широко использовали однопролетные конструкции измонолитного железобетона рамной системы, которые являются прообразамисовременных мостов с интегральными устоями (рис.3.1, а).