Диссертация (1173134), страница 9
Текст из файла (страница 9)
6, допустимые прогибы отвременной нормативной нагрузки соответственно для пролетов 30м и 40 мсоставляют соответственно 75,0 и 100,0 мм.а)б)Рис.3.27. Расположение временной нагрузки HL-93 при определениипрогибов: а - в пролете однопролетной модели; б –в одном из пролетовдвухпролетной модели; в – в среднем пролете трехпролетной модели90 в)Рис.3.27.
ПродолжениеИз полученных результатов видно, что изменение кривизны пролетныхстроений незначительно сказывается на величине прогибов в серединепролета всех трех рассмотренных схем. Расхождение в прогибах дляоднопролетной схемы с радиусом кривизны 250 и прямым пролетнымстроением составляет менее 1%, для двухпролетной схемы – 4% и длятрехпролетной схемы - 6%. Одновременно из результатов следует, что придвухпролетной схеме прогибы меньше, чем при однопролетной схеме взависимости от кривизны на 8-10%. При этом увеличение радиуса кривизнаспособствует уменьшению прогибов. По сравнению с балочной схемойпролетного строения интегральные устои в однопролетной схеме увеличиваютпрогибы в диапазоне 4,2-4,7%.При трехпролетной схеме прогибы в среднем пролете возрастают до40% по сравнению с прогибом в середине пролета двухпролетной схемы.
Призагружении бокового пролета длиной 30 м в трехпролетной схеме прогиботличается от случая двухпролетной схемы немного более чем на 15%.91 Таким образом, применение двухпролетной схемы криволинейныхпутепроводов с интегральными устоями увеличивает общую жесткостьпутепроводов по сравнению с однопролетной схемой. Применение трех иболее пролетных криволинейных путепроводов с интегральными устоямиуменьшает жесткость пролетных строений и такие схемы менее благоприятныдля использования с интегральными устоями.3.2.3.
Анализ результатов по перемещениямКак было показано в работе авторов [78] под действием учитываемыхпри расчетах нагрузок, интегральный устой поворачивается в горизонтальнойплоскости почти как жесткий диск, испытывая линейные Dxy и угловыеперемещения αz. Кроме того, из-за закручивания пролетного строения иподатливости интегрального устоя, последний также будет закручиваться наугол αx (рис.3.28).Рис.3.28.
Угловые и линейные перемещений верха интегрального устояДля получения наибольших углов закручивания интегральных устоеввременную подвижную нагрузку HL-93 трех рассмотренных схем располагалив соответствии с рис.3.29. Динамический коэффициент 1+μ принималиравным 1.92 а)б)в)Рис.3.29. Расположение временной нагрузки HL-93 для определенияуглов закручивания: а- в однопролетной схеме; б, в - двухпролетной итрехпролетной схемахПолученные результаты представлены в табл.3.17, из которой следует,что более податливым на кручение является интегральный устой втрехпролетной схеме моста (угол закручивания при наибольшей кривизнеравен 2,1х10-4 рад.).
В двухпролетной схеме устой закручивается меньше, чемв однопролетной схеме (1,11х10-4 рад и 1,81х10-4 рад соответственно).93 Таблица 3.17αx (10-4рад.)Значения наибольших углов закручиванияR=400(м)R=700(м)1,81,51,31,00,71,8Двухпролетная1,11,00,90,70,51,1Трехпролетная2,11,91,71,41,22,1ДлявыясненияR=1000(м)мах αx(10-4рад)R=250(м)Схемыпролетного строенияОднопролетнаявеличины углов поворотаинтегральных устоеврасчетных моделей было использовано 3 загружения: СН3 – при действиивсех расчетных постоянных нагрузок; СН4 – при дополнительном учетерасчетной временной нагрузки HL-93, сил торможения, центробежных сил,давления грунта на устой и отрицательного перепада температур; СН5 – тоже,что и в сочетании СН4, но при учете положительного перепада температур.При этом нагрузку HL-93 учитывали с динамическим коэффициентом ирасполагали также, как при определении прогибов.
Полученные результатыпредставлены в табл.3.18.Таблица 3.18Угол поворота αz (10-4рад.) при разных схемах пролетного строенияСН3R (м)СН4Однопро- Двухпро Трехпролетная-летная -летнаяСН5Однопро-летнаяДвухпро-летнаяТрехпро-летнаяОднопро-летнаяДвухпро-летнаяТрехпро-летная2502,62,02,94,03,24,41,81,22,14002,21,92,53,73,14,11,51,11,77002,01,82,23,42,93,81,41,11,510001,81,71,93,12,83,41,21,01,3000000000Из табл.3.17 видно, что загружение СН4, при котором учтенотрицательный перепад температур, поворот устоя в трехпролетной схемеоказывается наибольшим и составляет 4,4 х 10-4 рад. при наименьшем радиусе94 кривизны. Для двухпролетной схемы угол поворота получается наименьшим.Загружениям СН4 и СН5 соответствуют линейные перемещения верха устояDxy, приведенные на графиках рис.3.30.Для радиуса кривизны R=250м под действием сочетания СН4,перемещение верха устоя при двухпролетных схемах меньше однопролетныхи трехпролетных соответственно на 38,5% и 46%; для СН5 – на 20% и 33%.
Поабсолютной величине линейные перемещения не превышали 26 мм втрехпролетной схеме.б)а)Рис.3.30. Графики перемещений верха устоя Dxy при сочетаниях нагрузок: а –СН4; б – СН5Поворот и закручивание криволинейных пролетных строений синтегральными устоями вызывают изгиб и кручение свай. Как видно из95 представленных эпюр нормальных напряжений в сваях (рис.3.31), кривизнасущественно влияет на напряжения в сваях.
Максимальная кривизна приводитдля всех рассмотренных схем к возникновению предельных значенийнапряжений в местах заделки свай в тело интегрального устоя. При этомдвухпролетная схема создает наиболее благоприятные условия для работысвай: напряжения в сваях составили 210 МПа, что меньше предела текучестистали по нормам ASTM A709М равного 250 МПа [36].а)б)Рис.3.31.
Эпюры нормальных напряжений в сваях: а - R=250 м; б - R=1000 мПри изменении кривизны пролетных строений от бесконечности(прямые в плане пролетные строения) до значений R=250 м графики рис.3.32наглядно демонстрируют преимущества двухпролетной схемы.96 Рис.3.32. Нормальные напряжения в наиболее напряженной свае приразличных схемах пролетного строения свайТаким образом можно сделать следующие выводы:- кривизна путепроводов с плитными пролетными строениями сдлинами пролетов до 40м при неблагоприятных сочетаниях нагрузок, включаяпонижение температур, приводит к образованию линейных горизонтальныхперемещений интегральных устоев, которые при максимально допустимойкривизне пролетных строений могут достигать до 26 мм в трехпролетнойсхеме.
При этом такие перемещения на 35% и 15% меньше соответственно вдвухпролетной и однопролетной схемах.- применение в криволинейных путепроводах интегральных устоевприводит к более интенсивному закручиванию интегральных устоев вгоризонтальной плоскости по сравнению с закручиванием относительнопродольной оси. Углы закручивания интегральных устоев путепроводов синтегральными устоями относительно вертикальной оси превышают углызакручивания относительно продольной оси более чем в 2 раза.-посравнениюсбалочнымпролетнымстроениемпрогибыкриволинейного однопролетного путепровода с интегральными устоямиуменьшают в среднем до 4,5%.
Использование двухпролетной схемы с97 балочным опиранием на среднюю опору позволяет снизить прогибы до 10%по сравнению с однопролетной схемой.- применение двухпролетной схемы криволинейного путепровода синтегральными устоями улучшает работу стальных свай, находящихся всостоянииизгибаскручениемпосравнениюсоднопролетнойитрехпролетными схемами и представляется более предпочтительной длямостов и путепроводов с пролетами до 40 м.3.3.Особенностиработыкриволинейныхмногопролетныхпутепроводов с интегральными устоями под нагрузками3.3.1.
Исходные данные и допущенияВ настоящем параграфе представлены результаты исследования влияниячислапролетовинтегральногокриволинейногоустояподпролетногонагрузками.Изстроениянаполученныхповедениерезультатовпредполагается сделать вывод о зависимости перемещений и углов поворотаустоя от числа пролетов криволинейных строений с интегральными устоями.Было рассмотрено 5 следующих случаев схем, а именно: однопролетная,двухпролетная, трехпролетная, четырехпролетная и пятипролетная, имеющиеинтегральные концевые устои (промежуточные опоры – обычные, балочные).Радиус кривизны взят постоянным и равным 700 м. Пять схем пролетныхстроения для исследования показаны на рис.3.33, а-д.
Длину пролетов приняли30 м и во втором случае 20 м.Для всех случаях 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 трубчатые98 сваи (О508х12,7) постоянной длиной 15 м. Учитывая результаты выводов,приведенных в п. 3.1, размеры интегральных устоев были приняты такими,как приведено на рис. 3.34.Характеристики грунтов основания приведены в табл. 3.4 и физическиехарактеристики материала элементов конструкции использованы такими же,как и в табл.2.1 главы 2.а)б)в)т)д)Рис. 3.33.
Схемы путепроводов с интегральными устоями:а - однопролетная; б - двухпролетная; в – трехпролетная;т – четырехпролетная; д - пятипролетная99 Рис. 3.34. Размеры интегрального устоя в координатных осяхДля неразрезных пролетных строений (рис.33, б-д) расчетные моделиимеют шарнирные опорные части как это показано на рис.3.25.Для оценки зависимости перемещений и углов поворота устоя от числапролетовкриволинейныхстроенийсинтегральнымиустоямибылоиспользовано загружения СН6 – при действии собственного веса пролетногостроения, отрицательной температуры (-11,6оС), давления грунта и временнойнагрузки HL-93 с учетом динамического коэффициента 1+μ.3.3.2. Анализ результатов по перемещениям и углам поворота устояС целью оценки влияния числа пролетов на поведение интегральногоустоя были получены перемещения верха и угла поворота устоя от действиязагружения СН6 и построены графики перемещений и углов поворота взависимости от числа пролетов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
