Диссертация (1173132), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Нижнийпояс.Впроектированияподобныхжелезобетоннымиразработкеотличиеотзарубежногокомбинированныхпреднапряженнымирешенийвпроектахопытасхемзатяжками,РФ,сприрекомендуетсяконструкцию затяжки применять цельнометаллическую, сортотропнойплитойпроезжейчасти,усиленнойпродольными и поперечными балками сечений открытогоили закрытого профиля.
При этом важным аспектом припроектировании затяжки является учет проекта организациистроительства моста. В случае, если разделом ПОСпредусмотрена технология доставки пролетного строения наплаву,следуетпредусмотретьконструкциюблоковметаллоконструкций таким образом, чтобы основной объемметаллоконструкций листов ортотропной плиты устраивалсяпоследоставкииустановкипролетногостроениявпроектное положение. При этом обязательным является учетфактора, что затяжка всегда подвержена воздействиюзначительных растягивающих сил, что нежелательно дляпоследующей сварки металлоконструкций.
Решение могутявляться мероприятия по снижению действующего осевогорастяжениявортотропныхзатяжкеплит,натакиепериодкакмонтажаустройстволистоввременногопреднапряжения затяжки и т.д.Надопонимать,проектированиючтоприведенныекомбинированныхпролетоврекомендациискнаклоннымиподвесками носят достаточно общий, концептуальный характер.Процесспроектированиянеобходимосопровождатьсоответствующими расчетами с задействованием современногопрограммного обеспечения, возможно с применением МКЭ.1214.3Особенности процесса проектирования пролетных строенийкомбинированных систем с наклонными подвескамиДанный подраздел представляет собой описание определенныхважных аспектов, возникающих проблем и путей их решения впроцессе проектирования пролетных строений комбинированныхсистем с наклонными подвесками. Информация основана наобобщении зарубежного и отечественного опыта (в том числе иличного опыта автора) проектирования и строительства мостовданноготипа.строительствоОсновнойидляданногоразработкаразделарабочейявляетсядокументациикомбинированного пролетного строения в составе мостовогоперехода через реку Обь в г.
Новосибирске.В первую очередь, необходимо сказать, что в общем случаеуказанныйтиппролетногостроенияявляетсямногократностатически неопределимой системой. При этом формулировкастрогих аналитических решений в данном случае видится крайнезатруднительной.Соответственно,всерасчетыпролетоврекомендуется проводить с использованием метода конечныхэлементов и сопутствующего программного обеспечения.Подход к расчетам данного пролета должен быть комплексным- необходимо одновременно отслеживать изменения параметроврасчетов в каждом конструктивном элементе.
Отдельного вниманиязаслуживаютузлысопряжениянижнегоиверхнегопоясапролетного строения – в них всегда возникают экстремумыдействующих внутренних усилий - моментов и осевых сил. Данныеузлы следует рассчитывать более детально, точности расчетныхмоделей, использующих только линейные конечные элементы, вданном случае будет недостаточно.Важным фактором при расчетах являются действующие вверхнем поясе значительные сжимающие усилия, что сразу жеприводит к необходимости проверки устойчивости – как общей –122элементов верхнего пояса, так и местной – стенок и полок сжатыхэлементов.Одновременно с этим, как уже было сказано выше, необходимоучитыватьзначительныерастягивающиеусилиявзатяжкепролетного строения – условия сварки, монтажа и т.д.Чрезвычайно важным аспектом при проектировании пролетныхстроений указанного типа является учет стадий строительстваконструкции.
В общем случае, специфика работы данной схемыпредполагаетграничныеусловия,соответствующиестадииэксплуатации пролетного строения. Отсюда любое нарушениеданного условия кардинальным образом меняет схему работыпролетного строения. Идеальным методом монтажа является метод,при котором система имеет точки опор всегда на торцах пролетногостроения. В этом случае задачу о натяжении подвесок фактическиможно не решать. Подвески требуют начального предварительногонапряжения, равного примерно 10-15% от расчетного усилия, послечего после вывода системы в эксплуатацию усилия в подвесках отдействиярасчетныхпостоянныхнагрузокавтоматическиотрегулируются сами.Принципиально другая картина наблюдается, если в процессестроительства пролетное строение переживает смену граничныхусловий, смещение точек опирания относительно проектных.
Вэтом случае нарушается общая схема работы пролета, в этом случаенеобходимо детально проработать последовательность установки инатяжения подвесок, одновременно с переменой граничныхусловийрасчетноймодели.Примеромможетпослужитьстроительство моста через реку Обь в Новосибирске, гдесооружение пролетного строения осуществлялось посредствомсооружения временных опор в русле реки, надвижки затяжкипролетного строения, сооружения верхнего пояса на временныхопорах и установки и натяжения подвесок.123Рис.4.2.СхемастроительствакомбинированногопролетавНовосибирске.Из приведенной схемы видно, что помимо эксплуатационных,схема имеет 4 дополнительные точки опирания затяжки –временные опоры.
В данном случае после сборки верхнего поясанеобходимо решать задачу о последовательности натяженияподвесок.В отличие от вантовых мостов, где, как правило, присооружении методом навесного монтажа последовательностьнатяжения вант определяется однозначно и требуется толькоподобрать усилие в вантах, в данном случае неизвестнымиявляются одновременно и последовательно сооружения и усилия вподвесках.Решениеданнойзадачипредставляетсобойкомплексмероприятий по расчетам, включающий в себя постановку,определение существенных критериев расчет, параметризацию,обработку результатов модели.
В данном случае, решений в общемслучае может быть несколько, они достигаются различнымиитерационными методами подбора натяжений подвесок. Основнымкритерием верности направления решения является отсутствие вкаждой из устанавливаемых подвесок сжимающих усилий.
Дляуспешного решения задачи, необходимо следовать процессуразборки пролетного строения, причем с двух сторон.124Рис.4.3. Схема последовательной разборки пролетных строений.При этом на каждой стадии разборки определяются подвески, вкоторых наблюдаются сжимающие усилия по обеим схемамразборки. Эти подвески в обратной задаче сборки пролетаустанавливаются в первую очередь.В рассматриваемой задаче в общем случае имеет 156 стадийразборкииодновременногоанализарезультатов.Обычный«ручной» расчет в данном случае видится чрезвычайно трудоемкими ресурсозатратным, так что основное направление при решенииданной задачи – максимальная параметризация расчетных моделейи использование автоматического программирования генерациикаждого следующего этапа с автоматизированным отслеживаниемкритериев расчетов, результатов.
В общем случае схема расчетоввыглядит следующим образом:i-я стадия модели разборкипролетного строения125Модуль параметризации,оценка результатовГенерация i-й стадии сборкипролетаПерепроверка расчетныхкритериев всех стадий до i-йРис.4.4. Схема параметризации решения задачи по расчетупролетного строения.В процессе решения в задаче будут появляться так называемые«зоны» подвесок, рекомендуемых к натяжению в первую очередь, ив последнюю очередь. Руководствуясь данными рекомендациями,фактически можно в удовлетворительные сроки решить любуюзадачу о натяжении подвесок с любым типом граничных условий.Рис.4.5. Зоны натяжения подвесок, полученные по результатамрасчетов.Таким образом, на основании опыта проведенных расчетоврекомендуется при проектировании конструкций подобных типовруководствоватьсяпараметризациейосновныхкритериевконструкций, при этом рекомендуется задействовать современноепрограммное обеспечение, как графическое, так и расчетно126прикладное.
Оптимальным решением будет генерация собственныхпараметрических моделей на основе программирования в такихсредах, как например Microsoft Excel. Одновременно с этим приработе в МКЭ рекомендуется заранее программировать тексты базданных моделей, опираясь на результаты расчетов и графическиеданные форматов типа Autodesk AutoCad.127ЗАКЛЮЧЕНИЕ1. В диссертационном исследовании проведена работа по разработкепредложений по проектированию комбинированных пролетныхстроенийскриволинейнымверхнимпоясомисистемойнаклонных пересекающихся подвесок.2. Произведено подробное обобщение и изучение зарубежногоопыта проектирования и строительства конструкций подобныхтипов и адаптация его к требованиям нормативных документов кконструкциям,нагрузкамиприменяемымматериаламвРоссийской Федерации.3. Осуществлено исследование изменений основных критериев ипараметров проектируемых конструкций и их влияние на НДСэлементовпролетногостроения,обозначеныоптимальныедиапазоны назначения искомых параметров в практическомпроектировании.Наосновепроведенныхисследованийсформулированы такие важнейшие критерии, как: назначениерациональной высоты стрелы верхнего пояса, формы очертания;определение гипотезы построения сетки, оптимальные диапазоныуглов падения подвесок; эффективное число подвесок пролетногостроения.4.
Предлагаемые решения и рекомендации позволяют говорить овозможностиуспешногопримененияконструкцийданныхпролетных строений комбинированных систем в РФ. Вычисленытеоретическиепараметрыэкономииосновныхматериалов,сформулированы достоинства и недостатки указанных схем посравнению с другими системами пролетных строений.5. В процессе работы автором выявлены и обозначены важныеособенности проектирования указанных конструкций, проблемырасчетов и предложения по решению комплексных расчетноконструктивных задач, возникающих в процессе проектирования,строительстваиэксплуатации128искусственногосооружения.Одновременно с этим разобраны факторы, влияющие на НДСэлементовпролетногостроительствасстроенияучетомввозможныхразличныхстадияхтехнологий.Данысоответствующие инженерные рекомендации по оптимальнымтехнологиям строительства указанных объектов на основезарубежного и отечественного практического опыта.6.
Разработанные автором предложения по совершенствованиюпроектирования и расчетов апробированы на реальном объектестроительства – комбинированном пролетном строении в составемостового перехода через реку Обь в г. Новосибирске, что в своюочередь подтверждает корректность приведенных рекомендацийи гипотез, их работоспособность и возможность практическогоиспользования их в реальных проектах.7. Обозначенные технологические и конструктивные решенияявляются достаточно перспективными в будущем развитииинновационных решений отечественного мостостроения, в томчисле с точки зрения применяемых высоких технологийсовременного проектирования искусственных сооружений.129СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ1.
ВладимирскийС.Р.Современныеметодыпроектированиямостов. – СПб.: Папирус, 1998. – 493 с.2. Гибшман М.Е., Попов В.И. Проектирования транспортныхсооружений. – М.: Транспорт, 1988 – 447 с.3. Ильясевич С.А. Металлические коробчатые мосты. – М.:Транспорт, 1970. – 280 с.4. Мамлин Г.А. Производство конструкций стальных мостов. – М.:Транспорт, 1994. – 391 с.5. Металлическиемосты.ПротасовК.Г.,ТеплицкийА.В.,Крамарев.С.Я., Никитин М.К. – М.: Транспорт, 1973 – 352 с.6. Мосты и тоннели на железных дорогах / В.О. Осипов, В.Г.Храпов, Б.В. Бобриков и др.; Под ред. В.О.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
