Диссертация (1173134), страница 8
Текст из файла (страница 8)
При этом были приняты трубчатые сваи (О508х12,7) длиной 20 м.Загружая путепровод постоянными нагрузками (собственный веспролетного строения, покрытие проезжей части и давление грунта на устои),подвижной временной нагрузкой и учитывая положительный перепадтемпературы были получены перемещения верха интегрального устоя.В табл.3.14 показаны наибольшие перемещения верха устоя приизменении отношения толщины к высоте (b/h) тела устоя под действиемсочетания нагрузок СН2.Таблица 3.14DXY (мм)R (м)2504007001000∞Отношение толщины к высоте (b/h) тела устоя0,200,240,300,400,500,60h=6мh=5мh=4мh=3мh=2,4м h=2м18,320,924,528,929,430,315,916,318,320,422,323,115,115,515,515,617,218,314,714,914,915,015,115,614,414,013,212,311,110,380 Рис.3.21.
Графики результирующих перемещений верха устоя Dxy приизменении отношения толщины к высоте (b/h) тела устоя под действиемсочетания нагрузок СН2Представленные графики на рис.3.21 позволяют указать величинуперемещений верха устоя в зависимости от радиуса кривизны пролетногостроения и от отношения толщины тела устоя к его высоте. При радиусекривизны 1000 м соотношение b/h практически не сказывается на величинеперемещений верха интегрального устоя.Также можно видеть, что жесткость тела устоя по - разному сказываетсядля криволинейных и прямолинейных пролетных строений.В тоже время нетрудно видеть, что чем меньше кривизны пролетногостроения, тем меньше сказывается отношение толщины к высоте устоя нарезультирующего перемещения его верха.
Так, при R = 250 м изменение b/h от0,2 до 0,6 ведет к увеличению перемещений верха устоя на 40%, при R =400м на 31% и при R = 700м на 18%.81 Графики на рис.3.21 также показывают, что для криволинейныхпролетныхстроений,результирующегочембольшеперемещениявысотаверхателаустоя.устоя,Однакотемменьшеприэтомрезультирующее перемещение верха свай тоже увеличивается.Проведенныерасчетыпозволилипостроитьзависимостирезультирующих перемещений Dxy устоя и свай в зависимости от высотыустоев для разной кривизны пролетных строений. Такие зависимостипоказаны на графиках рис.3.22.а)б)Рис.3.22.
Графики изменения результирующих перемещений верха устояи свай при изменении высоты тела устоя под действием сочетаниянагрузок СН2: а - R=250 м; б - R=400 м; в - R=700 м; г - R=1000 м82 в)г)Рис.3.22. ПродолжениеНа рис.3.22 приняты следующие обозначены:h(м): высота тела устоя;: максимальное результирующее перемещение верха устоя;: минимальное результирующее перемещение верха устоя;: максимальное результирующее перемещение верха сваи;: минимальное результирующее перемещение верха сваи.Из графиков рис.3.22 видно, что при различной кривизне пролетногостроения и отношений высоты тела устоя к его толщине можно указать такуювысоту тела устоя, при котором перемещения верха свай (низ устоя) и верха83 устоя будут одинаковыми, что означает, что тело устоя не поворачивается, аостается в вертикальном положении.
Для рассмотренных случаев высота устоядолжна быть в диапазоне от 3 до 4 м. Чем больше кривизна, тем выше долженбыть устой.Таким образом можно сделать следующие выводы:- криволинейные пролетные строения под действием внешних нагрузокивоздействийиспытываютперемещения,создающиезакручиваниесооружения относительно вертикальной оси. Результирующие линейныеперемещения в диапазоне рассмотренных случаев (пролет 30 м и радиусыкривизны от 250 м до бесконечности) составляют при наиболее опасныхсочетаниях не более 22 мм при максимальной кривизне. Углы закручиванияпри этом составляют не более 4.10-4 радиан, а перемещения свай – до 38 мм(при трубчатых сваях);- по условиям работы в упругой стадии для криволинейных пролетныхстроений с интегральными устоями наиболее целесообразны стальные сваитрубчатого сечения, создающие наименьшие перемещения верха устоя илучше сопротивляющиеся закручиванию;- при радиусе кривизны пролетного строения более 1000 м соотношениетолщины устоя к его высоте практически не влияет на величину перемещенийверха интегрального устоя;- для однопролетных криволинейных конструкций пролетом 30 м и синтегральными устоями при его наименьшей толщине 1,2 м целесообразнопринимать высоту устоя равной от 3 до 4 м, при которой устой под действиемнагрузок будет перемещаться одинаково с верхом свай, т.е.
будет сохранятьвертикальное положение;- нормальные напряжения в сваях незначительно реагируют на размерытела устоя в рассмотренном диапазоне от 3 до 5 м;- для криволинейных пролетных строений наиболее нагруженнымиявляются сваи, расположенные в средней части низа устоя.84 3.2. Влияние схемы криволинейных путепроводов с интегральнымиустоями на их работу под нагрузками3.2.1.
Исходные данные и допущенияВ путепроводах с интегральными устоями изменение схемы кривизныпролетного строения значительно влияют на работу конструкции. Внастоящем параграфе представлены результаты исследования влияния схемыкриволинейного пролетного строения на поведение интегрального устоя поднагрузками.
Из полученных результатов предполагается сделать вывод о том,какие схемы предпочтительнее для криволинейных пролетных строений синтегральными устоями.Было рассмотрено 3 следующих случая, а именно: однопролетная,двухпролетная и трехпролетные, имеющие интегральные концевые устои(промежуточные опоры – обычные, балочные) соответственно разныекривизны пролетного строения 250, 400, 700, 1000 м (В соответствии снормами Вьетнама по проектированию автомобильных дорог TCVN 40542005 допускаемые радиусы кривизны мостов показаны в табл.
3.1). Три схемыпролетных строения для исследования показаны на рис.3.23, а-в.Для всех случаев пролетное строение представляет собой железобетоннуюмонолитную плитную конструкцию с напрягаемой арматурой.Полнаяширина пролетного строения под 2 полосы движения составляет 12м (нарис.3.2 и 3.3). В основании устоев и опор расположены стальные трубчатыесваи (О508х12,7) постоянной длиной 15 м. Учитывая результаты выводов,приведенных в п.
3.1, размеры интегральных устоев были приняты такими,как приведено на рис. 3.24 и табл.3.15.Характеристики грунтов насыпи и основания приведены в табл. 3.4 ифизическиехарактеристикиматериалаэлементовиспользованы такими же, как и в табл.2.1 главы 2.конструкциибыли85 а)б)в)Рис. 3.23. Схемы путепроводов с интегральными устоями:а - однопролетная; б - двухпролетная; в – трехпролетнаяРис. 3.24. Размеры интегрального устоя в координатных осяхТаблица 3.15Радиус кривизныR(м)2504007001000h (м)h1 (м)b (м)b1 (м)4,03,53,53,03,01,81,51,51,21,21,21,21,21,21,25,05,05,05,05,086 Расчетнаяпространственнуюмодельпредставляетсистему,собойсмоделированнуюконечно-элементнуюсиспользованиемкомпьютерной программы MIDAS Civil 2011 [72]. Для случаев лвухпролетнойи трехпролетной схем, расчетные модели имеют шарнирные опорные частикак это показано на рис.3.25.Рис.
3.25. Опирание пролетного строения на промежуточные опорыДля оценки работы пролетных строений и интегральных устоев былииспользованы нагрузки, принятые в нормах Вьетнама, которые в принятыхсочетаниях обеспечивали наибольшие прогибы пролетных строений, а такжелинейные и угловые перемещения тела устоя и стальных свай. Сезонныеперепады температур в рассмотренных сочетаниях нагрузок были принятыравными -11,6оС и + 18,2оС, что соответствовало условиям Ханоя.3.2.2. Анализ результатов по прогибамВ результате проведенных расчетов для рассмотренных схем пролетногостроения были получены прогибы для середины пролетов. Для мостовыхсооружений нормы требуют обеспечения плавности движения автомобилейпутем снижения упругих прогибов пролетных строений от временной87 подвижнойвертикальнойнагрузкииобеспечениясоответствующихпродольных и поперечных уклонов проезжей части.ОтдействиявременнойподвижнойHL-93придинамическомкоэффициенте 1 + μ = 1 (сочетание нагрузок СН1) и радиуса кривизны R=250м для трех схем пролетного строения полученные поля вертикальныхперемещений элементов эстакад представлены на рис.3.26, а-в.а)б)Рис.
3.26. Поля вертикальных перемещений элементов путепроводов: а- воднопролетной схеме; б, в- двухпролетной и трехпролетной схемах.88 в)Рис.3.26. ПродолжениеРезультаты расчетов значения вертикального перемещения в серединепролета fy для разных схем представлены в табл.3.16.Таблица 3.16fy (мм)Значения вертикальных перемещений в середине пролетаR=250(м)R=400(м)R=700(м)R=1000(м)Однопролетная собычными устоями31,831,430,630,129,831,8Однопролетная33,432,632,231,531,133,4Двухпролетная31,230,830,429,128,831,247,647,245,945,344,847,626,525,825,224,824,326,5Схемыпролетного строенияТрехпролетная,средний пролетТрехпролетная,боковой пролетмак fy(мм)По нормам Вьетнама [107] и России [16] максимально допустимаявеличина прогиба fy-мак определяется как:89 f y-мак l,400(3.2)где: l - расчетная длина пролетного строения.При загружениях, представленных на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
