Диссертация (1173101), страница 11
Текст из файла (страница 11)
3.21,б).а)б)DWEHDCEHРис. 3.21. Расчетные модели косого путепровода: а- конечно-элементнаяаппроксимация конструкции; б- взаимодействие устоя с грунтомПри проведении исследований были приняты два расчетных случая:СН1 – при учеты всех постоянных нагрузок и СН2 – при дополнительномPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com87учете временной подвижной нагрузки HL-93, сил торможения и перепадатемператур в размере + 23,6о С, что создает наибольшие продольныеперемещений верха интегрального устоя и подтверждено в работе.3.2.2. Анализ полученных результатовИзменение угла косины от 0о до 45о показывает, что даже поддействием постоянных нагрузок (загружение СН1) пролетное строенийповорачивается в горизонтальной плоскости.
При этом, для Н-образных свайориентированиепоперечногосечениясимметричноотносительнопродольной оси Х путепровода по сравнению с ориентирование сеченияотносительно оси, расположенной перпендикулярно косине ведет куменьшению продольных перемещений до 11% при угле косины 45о. Прииспользования трубчатых свай с такой же примерно площадью сеченияпродольные перемещения уменьшаются до 31% (рис. 3.22).При загружении СН2 наблюдается та же тенденция в отношениипродольных перемещений, но по абсолютной величине перемещениястановятся меньше до 3% для Н-образных свай (рис.
3.22, г) и до 4% - длятрубчатых при наибольшем угле косины 45о.Вцеломможноконстатировать,что,изменяярасположениепоперечного сечения Н-образных свай или применяя трубчатые сваи можнодобиться снижения продольных перемещений устоя до 30%. Графикиизменения наибольших перемещений относительно оси Х представлены нарис. 3.23.По сравнению с перемещениями Dх перемещения в направлениипоперечной оси Dу оказываются существенно большими по величине и прикосине 45о составляют от 8 до12 см (рис. 3.24).PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com88а)в)б)г)Рис. 3.22.
Графики продольных перемещений устоя вдоль оси Х придействии постоянных нагрузок: а- для свай Н360х152; б- для свай О508х12,7; в – для свай I 360х152: г- для свай Н360х152 при загружении СН2Для стальных свай интегральных устоев должна быть обеспечена ихработа в упругой стадии. Изменения нормальных напряжений в сваяхтрубчатого сечения O508x12.7 при разной косине пролетного строения изагружении СН1 показаны на графиках рис. 3.25. При наибольшей косине 45онаибольшие напряжения в месте заделки свай в тело устоя на 36% меньшепредела текучести.PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com89Рис. 3.23.
Графики продольных перемещений устоя Dхпри загружениях СН1 и СН2Рис. 3.24. Графики поперечных перемещений устоя Dупри загружениях СН1 и СН2PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com90Рис. 3.25. Нормальные напряжения в сваях при действии постоянныхнагрузокНа графиках наглядно видно, что при косине около 40о в сваях Нобразного сечения при принятой выше ориентации относительно продольнойоси пролетного строения достигается предел текучести, в то время как всваях трубчатого сечения имеется двойной запас.Эти результаты еще раз подтверждают вывод о целесообразностиприменения в косых пролетных строениях с интегральными устоями свайтрубчатого сечения.
При этом длина свай во всех случаях может быть неболее 15 м.PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com91Для сравнения уровней нормальных напряжений в сваях Н-образного итрубчатого сечений при примерно одинаковой площади их поперечныхсечений были построены графики изменения наибольших напряжений поглубине свай (рис. 3.26).Рис.
3.26. График изменения напряженийЗная перемещения вдоль осей Х и У, можно было построить графикирезультирующихперемещенийDxyкосыхпролетныхстроенийприизменении угла косины для принятых видов свай (рис. 3.27).Из эпюр видно, что в косых пролетных строениях с интегральнымиустоямиувеличениеперемещенийсвайоднозначноведетвростурезультирующих перемещений верха устоев; в прямолинейных пролетныхстроениях деформации свай всегда больше по величине перемещений верхаинтегрального устоя в отличие от прямолинейных пролетных строений сваиPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com92в косых конструкциях больше деформируются в местах заделки в телоинтегрального устоя.Таким образом, в косых пролетных строениях с интегральнымиустоями под действием даже постоянных нагрузок создается закручивающиймомент относительно вертикальной оси; сваи и устой с пролетнымстроением.Наилучшим образом крутящий момент в сваях может быть восприняттрубчатыми сваями.Рис.
3.27. Эпюры результирующих перемещений пролетного строения и свайпри загружении СН2PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com933.3. Выводы по главе1. Косина пролетных строений с интегральными устоями существенновлияет на работу свай и всего пролетного строения. По сравнению спрямыми в плане такими же пролетными строениями косые пролетныестроения под действием внешних нагрузок поворачиваются в плане ирезультирующие перемещения угловых точек пролетных строений с длинойпролета до 30 м и общей ширине 12 м могут составлять около 12 см.2.
Перемещения свай при рассмотренных загружениях игрунтах наглубине 8-10 м практически равны нулю, и их длина при Н-образном итрубчатом сечениях свай может быть ограничена 15 м.3. Для косых пролетных строений с интегральными устоямицелесообразно использование трубчатых стальных свай, обеспечивающихнаиболее благоприятные условия работы с точки зрения сопротивленияперемещениям и обеспечения прочности по сравнению со сваями Нобразного сечения независимо от ориентации поперечного сечения поотношению к продольной оси пролетного строения.PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com944.ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ КОСЫХ ОДНОПРОЛЕТНЫХПУТЕПРОВОДОВ С ИНТЕГРАЛЬНЫМИ ИПОЛУИНТЕГРАЛЬНЫМИ УСТОЯМИ4.1. Сравнение работы косых однопролетных путепроводов синтегральными и полуинтегральными устоямиКак показывают наши исследования при косине пролетных строенийболее 30о наблюдается существенное увеличение линейных перемещенийинтегральных устоев, объединенных с пролетным строением и этот фактснижает целесообразность применения косых сооружений с интегральнымиустоями.Принадежныхгрунтахоснованиявозможноприменениетакназываемых полностью интегральных мостов и путепроводов (Full integralabutment bridges), у которых пролетное строение жестко объединяется сустоем в виде гибкой стенки.
Такие сооружения по своей работе близки rмостам с интегральными устоями со свайным основанием. Промежуточноеположение занимают мосты и путепроводы с полуинтегральными устоями(Semi integral abutment bridges), возможности применения которых в косыхмостах и путепроводах пока не исследованы. [91]В рамках диссертации приведены результаты анализа работы поднагрузками и воздействиями косых в плане сооружений с интегральными иполуинтегральными устоями двух типов. [27]4.1.1. Исходные данные и допущенияРассматрена работа интегральных и полуинтегральных устоевсостальными сваями в составе однопролетного путепровода с характернымпролетом 30 м для пересечения в двух уровнях над автомобильной дорогойпод 6 полос движения и изменяющейся косиной в плане до 45 градусов. ПриPDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com95этом на рис.
4.1 показана соответственно типичная схема путепровода синтегральными устоями, а на рис. 4.2 - с полуинтегральными устоями.Рис. 4.1. Схема путепровода с интегральными устоямиВ путепроводе с интегральными устоями пролетное строение жесткозаделывется в интегральный устой и в этом случае опорные частиотсутствуют (см. рис.
4.1). Применяя типичный полуинтегральный устой,балки пролетного строения опираются на опорные части, расположенные наустое, который может представлять собой стенку по всей ширинепутепровода (см. рис. 4.2,а). В этом случае усилия, возникающие отдеформации пролетного строения воспринимаются грунтом засыпки черезстенку, устраиваемую по концам пролетного строения. Засыпка работает какдеформационныйшовиприналичиипереходнойплиты,жесткообъединенной с пролетным строением, деформации в уровне проезжей частибудут восприниматься простейшим по конструкции деформационным швом,который устраивается по концам переходной плиты.Приведенная на рис. 4.2,б схема содержит особенности двух вышеупомянутых схем.PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com96а)б)Рис.
4.2. Схемы путепроводов с полуинтегральными устоями: а – безсвайного основания; б – со свайным основаниемВ качестве пролетного строения принята балочная конструкция,состоящая их 4-х железобетонных балок с напрягаемой ариатурой,объединенных монолитной плитой проезжей части. Предполагается, что дляобъединения железобетонных балок с телом интегрального устоя в нихпредусмотрены выпуски ненапрягаемой арматуры, расположенные в верхнейзоне узла объединения. Поперечное сечение пролетного строения показанона рис. 4.3.PDF создан с пробной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com97Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
