Диссертация (1173116)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего профессионального образования.МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАДИ)На правах рукописиНовак Николай ЮрьевичСовершенствование методики расчета на выносливостьжелезобетонной плиты проезжей частиавтодорожных мостов05.23.11 - "Проектирование и строительство дорог, метрополитенов,аэродромов, мостов и транспортных тоннелей"Диссертацияна соискание ученой степени кандидата технических наукНаучный руководитель: д.т.н., проф. Васильев А.И.Москва 2019ОглавлениеВведение ................................................................................................................. 5Глава 1 Состояние вопроса и задачи исследования ............................................

131.1 Аналитический обзор состояния вопроса выносливостижелезобетонных элементов в мостах ................................................................ 131.2 Обзор исследований выносливости бетона и арматуры ........................ 181.2.1Выносливость бетона ........................................................................... 181.2.2Выносливость арматурных стержней ................................................ 231.3 Обзор исследований выносливости плитных железобетонныхэлементов .............................................................................................................

301.4 Анализ методик расчета на выносливость железобетонной плитыпроезжей части автодорожных мостов ............................................................. 341.4.1Обзор требований российских норм .................................................. 341.4.2Обзор требований зарубежных норм ................................................. 371.4.3Нагрузка при расчете на выносливость ............................................. 391.5 Выводы по главе .........................................................................................

40Глава 2. Экспериментальные исследования выносливости арматурныхстрежней с крестообразными соединениями, выполненными заводскойконтактной точечной сваркой ................................................................................ 4322.1 Испытание натурных образцов арматурных стержней на воздействиестатической и многократно повторяющейся нагрузок ................................... 452.1.1 Постановка задачи и методика проведения испытаний ......................

472.1.2 Проведение испытаний и анализ полученных результатов ................ 502.2 Металлографический анализ образцов арматурных стержней ............. 572.3 Выводы по главе ......................................................................................... 65Глава 3 Испытание натурных образцов железобетонной плиты проезжей частиавтодорожного моста на воздействие статической и периодическиповторяющейся нагрузок........................................................................................ 663.1 Постановка задачи и методика проведения испытаний ......................... 663.2 Расчет экспериментальных образцов по методу конечных элементов 773.3 Проведение испытаний полноразмерных образцов железобетоннойплиты проезжей части ........................................................................................

823.4 Анализ результатов испытаний и сопоставление с компьютернымирасчетами ............................................................................................................. 883.4.1 Сопоставление расчетных и экспериментальных вертикальныхперемещений образцов ....................................................................................... 883.4.2 Сопоставление деформаций и напряжений в бетоне и арматурныхстержнях ............................................................................................................... 923.5 Выводы по главе .......................................................................................

1013Глава 4 Конструктивно-технические решения по совершенствованиюконструкций железобетонных балок автодорожных мостов ........................... 1034.1 Расчет железобетонной плиты проезжей части .................................... 1034.2 Экономическая эффективность внедрения результатов диссертации 1064.2.1 Экономический эффект при производстве балки .............................. 1064.2.2 Экономический эффект полученный на заводе за год ...................... 1114.3 Выводы по главе ....................................................................................... 111Основные результаты диссертационной работы ...............................................

113Список литературы ............................................................................................... 115Приложение А ....................................................................................................... 1274ВведениеАктуальность работыВ настоящее время в России наблюдается рост объемов строительстважелезобетонных мостов, в том числе из многофункциональных балокпролетами 12 – 33 м. Увеличение нагрузок на ось автомобилей (вплоть до 13 –14 тс)требует создания новых надежных и эффективных мостовыхконструкций.В течение жизненного цикла транспортные сооружения работают подвоздействием многократно повторяющихся переменных нагрузок разнойинтенсивности, создаваемыхавтотранспортом.

К таким конструкциямотносятся балки пролетных строений мостов, ригели, опоры, мостовоеполотно.Происхождение,характер,величинаичастотамногократноповторяющихся нагрузок разнообразны. Динамические нагрузки зачастуюприводят к снижению долговечности и разрушению элементов моста:элементов железнодорожных ферм, болтовых и сварных соединенийметаллических мостов, балок автодорожных мостов, поперечных диафрагм,связей и элементов плиты проезжей части.Исследования, ранее проведенные разными авторами, показали, чторазрушение конструкций под действием циклической переменной нагрузкинаступает при напряжениях, значительно меньших предела прочностиматериала R, а часто и меньших предела текучести σт. Согласно современнойтеории сооружений микроскопические дефекты, включения, микротрещины идругие концентраторы напряжений в структуре материала конструкцийприводяткпоявлениюначальныхтрещин,которыеподдействиеммногократно повторяющихся нагрузок растут и раскрываются, что в конечномитоге и приводит к разрушению.

Данное явление известно как «усталость»5материала, а подобные разрушения называют «усталостными». «Усталость»следует понимать не как изменение свойств материала, как это предлагалосьнекоторыми исследователями в прошлом, а как прогрессирующее разрушениеприциклическомнагружении,связанноеснакоплениемвнутреннихструктурных повреждений, приводящих к снижению прочности материала.Способностьматериаласопротивлятьсямногократноповторяющихсянагрузокразрушениюназываетсяпридействии«выносливостью».Наибольшее напряжение, при котором материал в состоянии выдержатьзаданное число циклов нагружения, называется «предел выносливости».

Приопределении предела выносливости необходимо учитывать множествофакторов, влияющих на выносливость конструкции: режимы нагружения,свойстваматериала,размерыконструкции,взаимодействиеразныхкомпонентов в случае применения композиционных материалов, появлениеконцентраторов напряжений в ходе строительства и эксплуатации.Для автодорожных мостов основным видом циклических нагрузок, откоторых возникает усталость, является вертикальная подвижная нагрузка. Втечение срока службы в элементах мостовых конструкций, подверженныхвоздействию циклических нагрузок, появляются повреждения, обусловленныеявлением усталости.

Такие повреждения встречаются практически на любомэтапе жизненного цикла сооружения – от нескольких месяцев до несколькихдесятилетий с начала эксплуатации. Усталость материала зачастую являетсяпричиной аварии, так как разрушение конструкции происходит внезапно, какправило, без каких-либо видимых предпосылок. Следует подчеркнуть, чтосогласно действующим нормативным документам [82] разрушение отусталости относится к самому опасному виду предельного состояния –первому, характеризующемуся невозможностью дальнейшей эксплуатации.Выносливостьэлементовжелезобетонныхмостовыхконструкцийизучена значительно меньше, чем выносливость металлоконструкций.Прочность и деформативность железобетонных конструкций мостов при6циклических нагрузках в настоящее время приобретают особую важность, таккак интенсивность и частота нагрузок на мостовые сооружения увеличиваютсяс каждым годом на 1,5-2%.

Предупреждение появления и накопленияусталостных повреждений в период расчетного срока службы уже на этапепроектирования является важной и актуальной задачей, решение которойпозволит повысить долговечность конструкций и увеличить безопасностьдвижения. Проектирование экономичных и надежных железобетонныхконструкций мостов непосредственно связано с результатами изучениявосприятия железобетоном многократно повторяющихся нагрузок, развития иусовершенствования методики расчета железобетонных конструкций навыносливость.Цель и задачи исследованияЦель настоящего диссертационного исследования – совершенствованиенормативнойметодикирасчетанавыносливостьприменительнокжелезобетонной плите проезжей части автодорожных мостов с рабочейарматурой с крестообразными соединениями, выполненными заводскойконтактной сваркой.Для достижения поставленной цели в работе поставлены и решеныследующие задачи:проанализированыисистематизированырезультатыэкспериментальных и теоретических исследований выносливости бетона,арматурыижелезобетонныхмостовыхконструкций,проведенныхкнастоящему моменту в России и за рубежом;разработаныпроводиласьвфилиалеметодикаАОипрограммаЦНИИС«НИЦиспытаний.Мосты»поРаботазаданиюПАО «Мостотрест» при участии МТФ-Завода мостовых железобетонныхконструкций «МОКОН» по целевому договору ИС-13-978-06.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации