Диссертация (Применение интегральных устоев в косых путепроводах в условиях Вьетнама), страница 9

Опоры такихPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com67рамных путепроводов выполняли в виде отдельных стоек, которые могливоспринимать значительные деформации, возникающие от внешних нагрузоки температурных воздействий. Позднее, в 70-х годах прошлого столетиястали применять многопролетные рамные мосты с малыми пролетами до 20м, у которых стойки выполняли из стандартных железобетонных свай,погруженных в грунт или заделанных в фундамент (рис. 3.1, б). Такие мостытакже не имели деформационных швов, а роль опорных частей выполнялигибкие стойки. [26,29]а)б)Рис. 3.1. Мосты рамной системы: а- однопролетные монолитнойконструкции; б- многопролетные с гибкими опорами- стойкамиОсновной недостаток упомянутых конструкций состоял в том, что всопряжении мостов с насыпью подходов легко образовывались просадкигрунта, которые создавали дополнительное динамическое воздействие отпроезжающих автомобилей.

Применение, начиная с 70-х годов прошлогостолетия в практике России переходных плит длиной 4-8 м снизили глубинупросадок грунта в сопряжении мостов с насыпью дороги, но полностью их неPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com68исключили. Применение в последние годы армогрунтовых конструкцийнасыпей подходов к мостам значительно улучшило свойства грунтов насыпии тем самым снизило вероятность образования просадок перед мостами.Экономические потери, связанные с содержанием опорных частей,деформационных швов и мест сопряжения с насыпью, составляют в среднемоколо 10% от сметной стоимости мостового сооружения. В масштабе всегопаркамостовыхсооруженийвстранепотериполучаютсявесьмазначительными [29].Современная конструкция моста с интегральными устоями создаетболее благоприятные условия для его совместной работы с подходами.Устои, снабженными переходными плитами, образующими одно целое стелом устоев и опирающиеся на гибкие стальные сваи, способствуютобразованию небольших по величине перемещений верха пролетныхстроений и, стало быть, исключению необходимости применения сложных идорогостоящихдеформационныхшвовпоконцамповерхностныхпереходных плит.

В случае применения заглубленных переходных плитдеформационные швы исключаются полностью. Эти и другие особенностиработы мостов с интегральными устоями способствовали проведению рядаисследований с однопролетными путепроводами прямыми, косыми икриволинейными в плане.3.1.Влияние косины однопролетного путепровода на перемещения егоинтегральных устоевВ последние годы XX века в северной Америке (США и Канада),Англии, и других западных странах появлялись однопролетные илимногопролетные интегральные мостовые сооружения, в которых естьспецифические устои и нет опорных частей.

Устои большинства такихмостов содержат 1 ряд вертикальных свай и такие устои существенноотличаются от традиционных устоев балочных мостов. [26]PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com69Достоинство и недостатки интегральных путепроводов приведены вомногих литературных источниках. Достаточно сказать, что в настоящеевремя в Америке примерно в 85% областей существуют интегральныепутепроводы и мосты малых и средних пролетов с железобетоннымипролетными строениями.В ряде случаев и особенно в городских условиях требуется строитькосые путепроводы.

В рамках диссертации, автор представляет результатырасчета косого интегрального путепровода с различными углами косины.3.1.1. Расчетная модель и ее загруженияВдиссертации была рассмотрена работа стальных свай косыхинтегральных устоев в составе однопролетного путепровода пролетом 30 м.Схема путепровода приведена на рис. 3.2.Типичное для Вьетнама пролетное строение имеет 4 железобетонныебалки с напрягаемойарматурой, объединенные монолитной плитойпроезжей части. Тело устоя в исходном случае имеет размеры 3х1.2 м. Былирассмотрены 5 случаев путепровода с углами косины: 0, 10, 20, 30, 45градусов.Характеристикиприменныхматериаловпредставленывтабл.3.1,3.2 и 3.3.

Геометричесие характкристики свай даны в табл.3.4.Таблица 3.1.КоэффициентПуассонаТермическийкоэффициент(1/[C])вес(кН/м3)3.20E+070.29.00E-0624C40002.51E+070.25.00E-0623.56C45002.67E+070.25.00E-0623.56№КонструкциибетонаКлассбетона1На главныхбалкахБетонпрочность40МПа23Напоперечныхбалках, наустояхНа плитепроезжейчастиМодульупругост(КН/м2)PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.comУдельный70Рис. 3.2. Схема путепровода с косыми интегральными устоямиТаблица 3.2ХарактеристикасталиДиаметрканала(м)Пределтекучести(кН/м2)Конечныйпредел(кН/м2)Коэффициенттрения приизгибеКоэффициенткачающеготрения (1/м)Сталь по нормеASTM(S) A416270 (Normal)0.0388451167018600.30.0066Таблица 3.3МодульТермический УдельныйХарактеристикаКоэффициентупругостикоэффициентвессталиПуассона(Кн/м2)(1/[C])(кН/м3)Сталь по нормеASTM(S)2.00E+083.00E-016.50E-067.71E+01A709-50WPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com71Рис.

3.3. Сваи H360x152Таблица 3.4H(м)B1(м)tw(м)tf1(м)S(м2)Iyy(м4)Сваи3.56E- 3.76E- 1.79E- 1.79E- 1.94E- 1.58EH360x152010102020204* S - площадь поперечного сечения сваи;** I - момент инерции сечения свайРазмеры поперечных сечений балок представлены на рис. 3.4. Данныео напрягаемой арматуре представлены на рис.3.5 и табл. 3.5.В пролетеОпорноеРис. 3.4. Промежуточное и опорное поперечное сечения главной балкиPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com72Рис.

3.5. Расположение канатов напрягаемой арматуры в главной балкеТаблица 3.5. Координаты напрягаемых канатовГлавная балкаMCКанат 1Канат 2XYZXY10.150.00-0.410.150.0021.150.001.150.0032.500.002.500.0043.500.003.500.0054.500.004.500.0065.500.005.500.0076.500.006.500.0087.500.007.500.0098.500.008.500.00109.500.009.500.001110.500.0010.500.001211.500.0011.500.001312.500.0012.500.001413.500.0013.500.001514.500.0014.500.001615.000.0015.000.000.5250.6790.7860.8840.9741.0551.1271.1911.2471.2931.3321.3621.3831.396-1.4Канат 3Z0.690.780.921.011.091.171.241.301.351.401.441.471.501.521.531.53XY0.150.001.150.002.500.003.500.004.500.005.500.006.500.007.500.008.500.009.500.0010.500.0011.500.0012.500.0013.500.0014.500.0015.000.00Канат 4Z0.961.041.151.231.301.361.421.471.511.551.591.611.631.651.661.66XY0.150.001.150.002.500.003.500.004.500.015.500.026.500.047.500.058.500.069.500.0710.500.0811.500.0912.500.1013.500.1214.500.1315.000.14PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.comКанат 5Z1.241.281.351.401.441.481.511.541.571.591.611.631.641.651.661.66XY0.150.001.150.002.500.003.500.004.505.506.507.508.509.5010.5011.5012.5013.5014.5015.000.010.020.030.050.060.070.080.090.100.120.130.14Z1.511.531.551.571.581.601.611.621.631.641.641.651.651.661.661.6673Расчетная модель взаимодействия косых интегральных устоев сгрунтом путем применения упругих связей путепровода представлена на рис.3.6.При этом ось Х направлена вдоль оси путепровода, ось Y – поперекпродольной оси, ось Z направлена перпендикулярно плоскости XY.Была поставлена задача исследования влияния косины пролетногостроения на работу устоев и свай интегрального путепровода.DWEHEHDCРис.

3.6. Расчетная модель взаимодействия косых интегральных устоев сгрунтомПрипроведенииисследованийбылирассмотреныневыгодныесочетания нагрузок СН1 и СН2, включающие как постоянные нагрузки, так ивременные подвижные нагрузкинагрузкуотторможенияиHL-93K (рис. 3.7) и HL-93M (рис. 3.8),воздействиеположительногоперепадатемпературы TU(+) = +26.30 C.CH1= 1.25DC+1.5DW+1.5EH.CH2=1.25DC+1.5DW+1.5EH+1.2TU(+)+1.75(HL-93K+HL-93M+IM+BR)DC: Собственный вес конструкций.PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com74DW: Вес покрытия ездового полотна, тротуаров и ограждений.EH: Горизонтальное давление грунта.TU: Распределенное температурное воздействие.IM: Динамический коэффициент.BR: Нагрузка от торможения.Рис.

3.7. Расположение нагрузки HL-93K на пролетном строенииНеобходимые данные по грунту засыпке – песку представлены втабл.3.6.Таблица 3.6.КоэффициентСлойГеологическийТолщинагрунт(м)УдельныйКоэффициентреакциивес γбоковогоземляногодавления К0полотна С3(кН/м )(кН/м3)Грунт заСреднезернистыйустоемпесок3170.47PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com1560075Рис. 3.8. Расположение нагрузки HL-93М на пролетном строении3.1.2. Анализ результатов расчетовРис. 3.9. Расчетная модель в программе MIDAS (CIVIL)PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com76Рис. 3.10.

Направление осей X и YРезультаты расчетов по принятой модели (рис. 3.9) приведены дляразличныхкосыхугловирассмотренныхсочетанийнанижепредставленных графиках. Принятые обозначения для перемещений:DX - направлено вдоль путепровода.DY- направлено впоперечном направлении, перпендикулярнопродольной оси путепровода (рис. 3.10).DXY: результирующие по направлениям DX и DY.Нумерация точек, для которых определяются перемещения верхаинтегрального устоя косого путепровода (рис. 3.11)Рис.

3.11. Обозначение точек верха устоя (точка 1 находится в остром углу)Результаты расчетов приведены в нижерасположенных таблицах 3.7,3.8, 3.9, 3.10, 3.11.PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com77Таблица 3.7. Перемещения верха устоя при 0°№№Загр.№№Загр.110.0015-0.00020.0018CH16CH1DX (м)0.0014DY (м)-0.0002DXY(м)0.0014CH2DX (м)-0.0005DY (м)-0.0015DXY(м)0.00172CH10.0015-0.00022CH2-0.0003-0.00140.00163CH10.00160.00163CH20.0000-0.00130.00134CH1-0.00010.00184CH20.0001-0.00120.001250.00170.00000.00175CH20.0001-0.00100.0010CH10.00170.00000.00176CH20.0000-0.00080.00087CH10.00190.00000.00197CH20.0001-0.00060.00068CH10.00180.00000.00188CH20.0000-0.00050.00059CH10.00190.00000.00199CH20.0000-0.00030.000310CH10.00170.00000.001710CH2-0.0003-0.00010.000311CH10.00170.00000.001711CH2-0.00040.00010.000412CH10.00180.00010.001812CH2-0.00030.00030.000313CH10.00160.00020.001613CH2-0.00050.00040.000714CH10.00150.00020.001514CH2-0.00080.00060.000915CH10.00140.00020.001415CH2-0.00090.00060.0012Таблица 3.8.

Перемещения верха устоя при 10°№№Загр.DY (м)-0.0068DXY(м)0.0073№№Загр.11CH1DX (м)0.0028CH2DX (м)0.0038DY (м)-0.0138DXY(м)0.01432CH10.0025-0.00670.00722CH20.0034-0.01360.01403CH10.0022-0.00670.00703CH20.0028-0.01340.01374CH10.0019-0.00660.00694CH20.0022-0.01310.01335CH10.0015-0.00650.00675CH20.0013-0.01280.01296CH10.0011-0.00650.00656CH20.0004-0.01250.01267CH10.0006-0.00640.00647CH2-0.0004-0.01220.01228CH10.0002-0.00630.00638CH2-0.0013-0.01190.01209CH1-0.0002-0.00620.00629CH2-0.0021-0.01160.011810CH1-0.0006-0.00620.006210CH2-0.0031-0.01140.011811CH1-0.0010-0.00610.006211CH2-0.0039-0.01110.011712CH1-0.0015-0.00600.006212CH2-0.0048-0.01080.011813CH1-0.0018-0.00590.006213CH2-0.0055-0.01050.011914CH1-0.0021-0.00590.006214CH2-0.0062-0.01030.012015CH1-0.0023-0.00590.006315CH2-0.0066-0.01020.0122PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com78Таблица 3.9.