На какое напряженное состояние рассчитывается балка жесткости вантового моста
Перейти к содержимому

На какое напряженное состояние рассчитывается балка жесткости вантового моста

  • автор:

7.4. Примеры расчета балочно-вантовых мостов

Вантовые мосты чаще бывают безраспорными, когда ванты передают на балку горизонтальные усилия и создают продольное сжатие, максимальное в местах ПН опирания балок.

Примем следующее условие: за счет регулирования усилий в ‘0’ состоянии балка свободна от изгиба собственным весом. Предварительное напряжение балки создается обжатием ее участков монтажными или постоянными вантами.

7.4.1. Однопролетный вантовый мост

Рассмотрим простейший однопролетный вантовый мост. Это распорная система с растянуто-изогнутой балкой.

x_sym = 0, k_ord = 0> (рис. 7.16, а); файл 4-1.txt; i_syst = 1.

Рис. 7.16. Схемы балочно-вантовых мостов

Балка жесткости длиной L = 300м состоит из 5 элементов; панельd =60м; началоXo = – 300м; весp_bal = 0. исключается по условию ‘0’ состояния;EI = 10 * e6тс м 2 (ei_b = e6).

Пилон высотой h = 80м имеет один ярус ПН крепления (kz_pil = 1) и тип симметрииs = S. Его изгибная жесткостьEI = 1 * e6тс м 2 (ei_p = e6);p_pil = 2. тс/м. Заделка в точке (Xo = – 150, Yo = 10).

Левый АМ с координатой (Xo = – 250, Yo = 0.) и типом симметрииs = S.

По пилону проходят 2 вантовые ветви (тип kz = 1), образующие радиально-лучевую систему. Для ограничения горизонтальных перемещений ветви крепятся к АМ. Осевая жесткость вантEA = 0.25 * e6тс (ea_v = e6); начальное натяжениеSp = 0.

Сочетания нагружений в виде 4-х полос А-12 вместе с тележками:

  1. q = 3.5 тс/м по всему пролету (a = — 150 м, b = 150 м); F = 135. тс, x = 0;
  2. q = 3.5 тс/м на половине пролета (a = — 150 м, b = 0.); F = 135. тс, x = -75. м

7.4.2. Трехпролетная радиально-лучевая системаx_sym = 0, k_ord = 1>; рис. 7.16, б; файл 4-2.txt;i_syst = 1. Неразрезная балка (L = 180 / 300 / 180 м) состоит из 11 элементов (d = 60м); началоXo = – 330м; весp_bal = 0. исключается по условию ‘0’ состояния. Жесткости балки, пилона и вант аналогичны п. 7.4.1. Ванты крепятся в узлах балки и ПН опирания на пилоне (kz = 1): по две ветви на пилон. Образуется безраспорная БВС, в которой балка обжата на монтаже продольной силой. Сочетания нагружений в виде 4 полос А-12 вместе с тележками:

  1. q = 3.5 тс/м по всем пролетам (a = — 330 м, b = 330 м); F = 135. тс, x = 0.
  2. по боковым пролетам:

q = 3.5 тс/м по левому (a = — 330 м, b = -150 м); F = 135. тс, x = -240 м q = 3.5 тс/м по правому (a = 150 м, b = 330 м); F = 135. тс, x = 240 м 7.4.3. Трехпролетная система «арфа» Трехпролетная система «арфа» отличается от системы трехпролетной радиально-лучевой системы двумя уровнями крепления вант к пилону и их ПП опиранием (kz = 0) (рис. 7.16, в); файл 4-3.txt. 7.4.4. Двухпролетная балочно-вантовая система Двухпролетная БВС используются реже x_sym = 0, k_ord = 1> (рис. 7.16,г);i_syst = 1. Неразрезная балка (L = 300 / 300 м) состоит из 10 элементов (d = 50 / 75 м)с началомXo = – 400м;EI = 75 * e6тс м 2 (ei_b = e6). Пилон высотой h = 180м имеет 4 яруса ПН крепления вант (kz_pil=1);EI = 8. * e6тс м 2 (ei_p = e6);p_pil = 2.0тс/м. Заделка в точке(Xo = 0. м, Yo = – 10. м). Пилон включен в общую изгибную работу системы. Симметричные вантовые ветви образуют систему «веер», EA = 2.2 * e5 тс (ea_v = e5),kz = 1. Произведем выравнивание усилий в балке за счет предварительного натяжения вант, создающих в ней обратные по знаку моменты. Разделим нагрузку от веса пролетного строения (p_bal = 4.8тс/м) на две части:

  • p_deck = 3.6 тс / м – от веса балки жесткости;
  • p_plate = 1.2 тс / м – от веса плиты проезжей части и дорожного покрытия.

На 1-м этапе найдем усилие предварительного натяжения вант N (reg) от весаp_deckи временной нагрузкиq = 0, которое необходимо для компенсации прогибов балки (файл 4-4-1.txt). На 2-м этапе найдем усилие в вантах N (q) от добавленного после монтажа балки весаp_plateи временной нагрузки А-12 по двум сочетаниям (файл 4-4-2.txt):

  1. q = 3.5 по всем пролетам (a = — 300 м, b = 300 м); F = 135. тс, x = — 150, x = 150;
  2. q = 3.5 по левому пролету (a = — 300 м, b = 0.); F = 135. тс, x = — 150 м

Суммарное рабочее усилие в вантах N = N (reg) + N (q).7.4.5. Трехпролетная система «веер» Трехпролетная система «веер» x_sym = 0, k_ord = 1> (рис. 7.16,д); файл 4-5.txt;i_syst = 1. Неразрезная балка (L = 200 / 400 / 200м) состоит из 15 элементов (d = = 50м); началоXo = – 400м; весp_bal = 0исключается по условию ‘0’ состояния;EI = 180 * e6тс/м 2 (ei_b = e6). Пролеты разделены двумя промежуточными опорами($ = L), а места крепления вант выделены узлами интерфейса($ = ‘_’). Балка обжата на монтаже продольной силой. Рис. 7.17. Эпюры прогибов балки жесткости от сочетаний, мм Рис. 7.18. Эпюры изгибающих моментов в балке жесткости от сочетаний, тс м Пилон высотой h = 100м имеет три яруса ПН крепления (kz_pil = 1) и тип симметрииs = S. Изгибная жесткостьEI = 15. * e6тс м 2 (ei_p = e6);p_pil = 2.тс/м. Заделка в точке (Xo = – 200, Yo = 10). По пилону проходят 3 вантовые ветви (тип kz = 1), образующие систему «веер». Осевая жесткость вантEA = 2.2 * e4тс (ea_v = e4); начальное натяжениеSp = 0. Сочетания нагружений в виде 4 полос А-12 вместе с тележками:

  1. q = 3.6 тс/м по всем пролетам (a = — 400 м, b = 400 м); F = 135. тс, x = 0;
  2. q = 3.6 тс/м на половине пролета (a = — 200 м, b = 200 м); F = 135. тс, x = 0.

На рис. 7.17, 7.18 показаны эпюры расчетов. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Назовите особенности численного моделирования висячих мостов. 2. Перечислите типы регулирования усилий в элементах вантовых мостов. 3. Какие схемы нагружения характерны для многопролетных висячих мостов? 4. Какие схемы нагружения характерны для многопролетных вантовых мостов? 5. Какими возможностями обладает вычислительная программа «Интэл»?

Определение усилий регулирования для вантового пролетного строения пешеходного моста, сооружаемого на временных опорах Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Козьмин Николай Андреевич

Рассмотрены стадии монтажа вантово-балочного однопилонного равнопролетного пешеходного моста с определением напряженно-деформированного состояния (НДС) его элементов на каждой стадии. Учтен внецентренный характер передачи распора с вант на балку жесткости. Для определения усилий натяжения вант, минимизирующих максимальное нормальное напряжение в балке жесткости, была разработана компьютерная программа, использующая метод исследования пространства параметров (ИПП).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Козьмин Николай Андреевич

Многокритериальная оптимизация конструкций городских вантовых пешеходных мостов: постановка и решение задачи

Формирование модели автоматизированного проектирования и оптимизации двухпилонных металлических вантовых мостов

Динамика вантового автодорожного моста
Ретроспектива вантово-висячих мостов повышенной аэродинамической устойчивости
Разработка пешеходно-автодорожных мостов для сельской местности под современную нагрузку
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DETERMINATION OF REGULATING FORCES FOR CABLE-STAYED FOOTWAY BRIDGE SPAN ERECTED ON TEMPORARY PIERS

Construction stages of cable-stayed single-pylon symmetric footway bridge and determination of stress-deformed state of its elements on each stage were considered. Eccentric transfer of horizontal load from stays to stiffness beam was taken into account. Computer program, using the investigation of parameter space (PSI) method was developed to determine the tensile force of guys, minimizing maximum normal stress in beam stiffness.

Текст научной работы на тему «Определение усилий регулирования для вантового пролетного строения пешеходного моста, сооружаемого на временных опорах»

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОГ, МЕТРОПОЛИТЕНОВ, АЭРОДРОМОВ, МОСТОВ И ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙ

КОЗЬМИН НИКОЛАЙ АНДРЕЕВИЧ, аспирант,

Сибирский государственный университет путей сообщения,

630049, г. Новосибирск, ул. Д. Ковальчук, 191

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ВАНТОВОГО ПРОЛЕТНОГО СТРОЕНИЯ ПЕШЕХОДНОГО МОСТА, СООРУЖАЕМОГО НА ВРЕМЕННЫХ ОПОРАХ

Рассмотрены стадии монтажа вантово-балочного однопилонного равнопролетного пешеходного моста с определением напряженно-деформированного состояния (НДС) его элементов на каждой стадии. Учтен внецентренный характер передачи распора с вант на балку жесткости. Для определения усилий натяжения вант, минимизирующих максимальное нормальное напряжение в балке жесткости, была разработана компьютерная программа, использующая метод исследования пространства параметров (ИПП).

Ключевые слова: вантовые мосты, регулирование усилий, оптимальное проектирование конструкций, метод ИПП.

KOZMIN, NIKOLAYANDREYEVICH, P.G.,

Siberian State Railway University,

191 D. Kovalchuk st., Novosibirsk, 630049, Russia

DETERMINATION OF REGULATING FORCES FOR CABLE-STAYED FOOTWAY BRIDGE SPAN ERECTED ON TEMPORARY PIERS

Construction stages of cable-stayed single-pylon symmetric footway bridge and determination of stress-deformed state of its elements on each stage were considered. Eccentric transfer of horizontal load from stays to stiffness beam was taken into account. Computer program, using the investigation of parameter space (PSI) method was developed to determine the tensile force of guys, minimizing maximum normal stress in beam stiffness.

© Н.А. Козьмин, 2011

Keywords, cable-stayed bridges, regulation of forces, the optimal design of structures, PSI method.

При строительстве пешеходных переходов в городах перспективным является применение архитектурно выразительных вантовых мостовых конструкций, составляющих конкуренцию традиционным мостовым системам при пролетах более 30 м. В условиях городской застройки и малого подмосто-вого габарита балки жесткости таких мостов целесообразно монтировать на временных опорах крановым оборудованием небольшой грузоподъемности. Процедура натяжения вант при снятии пролетного строения с временных опор и создании проектного профиля позволяет значительно снизить усилия в балках жесткости и их собственный вес, что ведет к уменьшению общей стоимости.

1. Общая схема монтажа и принципы расчета

Рассмотрено вантовое однопилонное пролетное строение с равными пролетами, геометрическая схема которого показана на рис. 1, а. Длина каждого пролета — L; длины неподкрепленных участков у крайних опор 1 и 3 и подпилонной опоры 2 — соответственно L1 и L2; число вант в каждом пролете, не считая опорной, — Nv; высота пилона от оси балки жесткости до узла крепления верхней ванты — Hpl; высота пилона от его опоры (шарнирнонеподвижной либо жесткой заделки) до оси балки жесткости — H0; шаг узлов крепления вант на пилоне — dpl. Балка шарнирно-неподвижно закреплена на подпилонной опоре. Сечения и жесткости элементов, а также значения постоянных и временных нагрузок известны. Эти данные являются необходимыми и достаточными для проведения дальнейшего расчета моста.

6 • ft . а б h , ft — On. 2 И И І-

Рис. 1. Схемы пролетного строения:

а — геометрическая схема пролетного строения; б — схема членения балки жесткости на монтажные элементы

В каждом пролете пролетное строение изначально разделено на т монтажных элементов (рис. 1, б), включающих в себя собственно балку жесткости и некоторые элементы прохожей части. Общая погонная нагрузка от их веса (1-я часть постоянной нагрузки) — р1. Каждый из монтажных элементов (блоков) имеет расчетную длину I] и подкреплен П] вантами (здесь ] = 1. т -номер монтажного элемента).

Работа основных несущих элементов моста разделяется на следующие стадии:

Стадия 0. Монтажные элементы, установленные на временные опоры, воспринимают первую часть постоянной нагрузки, работая как балка на двух опорах.

Стадия 1. Блоки пролетного строения объединяются монтажными шарнирами, допускающими взаимную передачу распора от натяжения вант на неподвижную опору на пилоне. Для каждого монтажного элемента производится первичное натяжение вант на одинаковые усилия до достижения на одной из временных опор, поддерживающих монтажный элемент, опорной реакции величиной, близкой к нулю. Цель такого натяжения — максимально выбрать в монтажном элементе перемещения от собственного веса для удобства замыкания стыков, в то же время не допуская подъема любого из концов монтажного элемента с временной опоры. В этой стадии монтажный элемент также работает как балка на двух опорах, воспринимая сосредоточенную нагрузку от сил натяжения вант (рис. 2, а).

Стадия 2. Стыки блоков пролетного строения жестко замыкаются, временные опоры демонтируются. С этого момента конструкция работает как единая вантовая система. Эффект от демонтажа временных опор тождественен приложению нагрузки, равной величине остаточной реакции на временных опорах, к узлам балки жесткости, соответствующим положению временных опор.

Стадия 3. Собранное пролетное строение воспринимает нагрузку от второй части постоянной нагрузки р2. К ней относятся вес ограждающих конструкций, коммуникаций и т. д.

Стадия 4. В собранной, полностью загруженной конструкции проводится регулирование усилий путем дополнительной подтяжки или ослабления вант. В этой стадии целесообразно рассматривать балку жесткости как неразрезную двухпролетную балку, воспринимающую сосредоточенную нагрузку от усилий регулирования [1] (рис. 2, б).

Эксплуатационная стадия. Готовая отрегулированная конструкция воспринимает временную вертикальную нагрузку от пешеходов ру.

Расчет усилий в элементах моста (балка жесткости, ванты, пилон), возникающих на каждой из стадий, производится с использованием плоских расчетных схем. Напряженно-деформированное состояние (НДС) многократно статически неопределимой цельной вантовой конструкции пролетного строения получено путем его моделирования конечно-элементной стержневой схемой и расчета методом конечных элементов в форме метода перемещений. Для остальных же схем (разрезная и неразрезная балка) НДС определяется стандартными методами строительной механики.

Рис. 2. Расчетные схемы элементов пролетного строения:

а — расчетная схема монтажного элемента на 1-й стадии работы (первичная подтяжка вант); б — расчетная схема балки жесткости на 4-й стадии работы (регулирование усилий)

Следует отметить особенность восприятия нагрузки балкой жесткости от вант, заключающуюся во внецентренности ее передачи. Часто для удобства конструирования и монтажа узлы крепления вант выносятся на верх балки жесткости, что создает эксцентриситет при передаче распора. Поэтому при рассмотрении балочных схем воздействие натяжения на величину Т закрепленной с эксцентриситетом е ванты на балку жесткости следует представлять не только сосредоточенной горизонтальной силой Н = Т со8а и сосредоточенной вертикальной силой V = Т 8Іпа, но и сосредоточенным моментом М = еТ со8а (рис. 3).

Несколько сложнее ситуация обстоит с учетом этого эффекта в стержневой конечно-элементной схеме, где элементы вант имеют общие узлы с элементами балки жесткости. Корректировка получаемых в такой схеме усилий и перемещений в элементах и узлах балки жесткости производится

Рис. 3. Внецентренная передача распора с ванты на балку жесткости

посредством суммирования их значений с аналогичными значениями, получаемыми при загружении двухпролетной неразрезной балки в узлах крепления вант сосредоточенными моментами М. На рис. 4 показаны сравнительные графики прогиба балки жесткости в одном пролете от загружения ее по всей длине равномерно распределенной нагрузкой — без учета и с учетом влияния эффекта внецентренной передачи. Как видно, на некоторых участках этот учет дает превышение прогиба в пределах 10-20 %, и в то же время незначительно понижает максимальный прогиб пролетного строения. Важность более точного учета прогиба состоит в том, что геодезический контроль профиля балки жесткости является более надежным и точным способом контроля внутренних усилий в балке и вантах [2].

Рис. 4. Кривая прогиба балки жесткости V, м, от равномерно распределенной нагрузки:

1 — без учета внецентренной передачи распора с вант; 2 — с ее учетом

2. НДС конструкции на стадиях работы, предшествующих регулированию усилий

Первичное натяжение вант (1-я стадия работы). Первоначально сечения монтажных элементов, установленных на временные опоры, получают вертикальные перемещения V1’0’1 и изгибающие моменты М’0) от действия собственного веса. При проведении первичного натяжения для каждого монтажного элемента крепящиеся к нему ванты, число которых 5 = п, натягиваются на некоторое равное усилие Т,г> (/ = 1. т), из условия неполного снятия элемента с временных опор. Пусть натяжение вант производится до того момента, когда вертикальная опорная реакция на одной из временных опор (А или В) составит 0,1 от начальной реакции. Для опор А (В) это условие запишется в виде:

0,9Я + Т(1)р1,А(В) + Т(1)Р2,А(В) +. + Т(Ч,А(В) = 0,9Я + Т(1)ЕРк,а(в) = 0. (1)

Здесь Я = 0,5р1/, — вертикальная реакция на временной опоре от первой части постоянной нагрузки; ркА(В) — вертикальная реакция на временной опоре А(В) от натяжения к-й ванты на единичное усилие, складывающаяся как реакция от вертикальной сосредоточенной силы V = 8так и сосредоточенного момента М = е ео8ак (см. рис. 3).

Таким образом, Т,г> определится из условия (1) как

Изгибающие моменты М(1), продольные силы и вертикальные пере-

мещения у(1), возникающие в балке жесткости по завершении этой стадии, определяются в зависимости от усилий натяжения вант как от внешней сосредоточенной нагрузки.

Демонтаж временных опор (2-я стадия). Усилия М-2), .М2) и вертикальные перемещения у(2) в сечениях балки жесткости, а также усилия в вантах Т(2) определятся из загружения узлов конечно-элементной схемы, соответствующих местам опирания монтажных элементов на временные опоры, сосредоточенной нагрузкой, равной величине остаточных вертикальных реакций после проведения первичного натяжения вант. Как нетрудно убедиться, величины этих реакций ЯА и Яв для каждого монтажного пролета определятся из уравнений:

ЯА = Я +£ Р к, А ; ЯВ = Я + £ Рк,В . (3)

Полученные изгибающие моменты и вертикальные перемещения подлежат дополнительной коррекции. Величины поправок, как описано выше, равны усилиям и перемещениям, получаемым при загружении двухпролетной неразрезной балки сосредоточенными моментами, вызванными в узлах крепления дополнительными усилиями Т’2), возникающими в вантах на этой стадии.

Установка второй части постоянной нагрузки (3-я стадия). Вторая часть постоянной нагрузки равномерно распределена по всей длине пролетного строения, поэтому добавляющиеся на этом этапе усилия М-3), .М3), Т’3) и перемещения у(3) будут определены как произведения р2ю, где ю — площадь соответствующей данному силовому фактору или перемещению в данном элементе линии влияния. Величины изгибающих моментов и перемещений в балке корректируются аналогично предыдущей стадии.

3. Определение оптимальных усилий регулирования

Задачей регулирования усилий на стадии создания проектного профиля будем считать нахождение таких дополнительных усилий натяжения/ослабления вант Т/4) ( = 1. Д>), при которых расчетное нормальное напряжение в балке жесткости в эксплуатационной стадии ошах, возникающее при действии наибольших сжимающих продольных сил и изгибающих моментов как положительного, так и отрицательного знаков, будет минимальным.

Расчетные моменты и продольные силы обоих знаков для каждого сечения балки жесткости определятся как сумма этих силовых факторов на всех стадиях монтажа и эксплуатации со своими коэффициентами надежности jf/.

Mmax =1Yf,M(r5 +Yf,fMf ,max ;

Mmm =Zy f,/M(r 5 + Y f,fM

Н™ =Еу у ,Н(г) +у у, N ,т1п. (4)

Здесь Мутах, Мутп и Ыутт — наибольшие положительный и отрицательный изгибающий моменты и наибольшая сжимающая продольная сила от нормативной временной нагрузки, действующие в данном сечении; ууу = 1,4 — коэффициент надежности к пешеходной нагрузке.

Расчетное значение нормального напряжения определится по [3, формула (8.18)]:

Здесь Шп и Ап — момент сопротивления и площадь сечения нетто; Н, М — одновременно действующие в сечении продольная сила и изгибающий момент; Е, X — коэффициенты, определяемые согласно указаниям [3].

Для поиска значений Т/4), соответствующих минимальному отах, был применен метод исследования пространства параметров (ИПП) [4], основанный на генерации так называемых ЛПт-последовательностей. В настоящее время эти последовательности являются наиболее равномерно распределенными из всех известных квазислучайных последовательностей, и с их помощью было успешно решено большое количество многопараметрических задач оптимального проектирования, в том числе и для строительных конструкций [5, 6]. Применительно к данной задаче искомыми параметрами являются дополнительные усилия Т/4), которые возникнут в вантах на стадии регулирования усилий. При помощи специального алгоритма компьютерная программа генерирует последовательность из Ш элементов (число Ш определяется пользователем в зависимости от числа вант), являющихся точками внутри единичного Ну-мерного куба, значения координат которых, лежащие в диапазоне 0. 1, задают место нахождения значения Т/4) в выбранном диапазоне его допустимых значений %тт..%тах согласно формуле

Т(4) = %тт + (Л^тах — %тт)£ (^ Ш), (6)

где Z (?, Ш) — значение 1-й координаты для Ш-й точки последовательности.

К началу проведения процедуры регулирования усилий усилие в /-ой ванте Т7/03-1 будет равно:

Т/°-3) = Т(т + Т/2) + Т(3). (7)

Необходимо, чтобы при эксплуатации ванта не выключалась из работы, а значит, следует соблюсти условие

Tf-3) + T(4) + Tfmin > 0. (8)

В том случае, когда возможность выключения ванты из работы устранена предварительным натяжением вант на первых 3 стадиях работы пролетного строения, т. е. Tt(0″3) + T;mm > 0, следует допустить возможность ограниченного ослабления ванты. В противном случае следует учесть необходимость произвести натяжение ванты на минимально допустимую величину, исключающую ее выключение из работы на стадии эксплуатации. Обоим случаям соответствует одно и то же равенство, определяющее величину нижней границы диапазона:

n,min = -Tm — T/2) — T/3) — Tf min. (9)

Верхняя граница диапазона допустимых значений nt,max может быть назначена сколь угодно высокой на усмотрение проектировщика, но не выше предельной из расчета предполагаемого к применению сечения ванты на прочность.

Для каждой из W исследуемых точек определяется НДС конструкции после проведения стадии регулирования усилий и по формулам (4) — (5) вычисляются наибольшие расчетные изгибающие моменты и продольные силы и соответствующие им omax. За окончательное решение принимается точка, которой соответствует наименьшее значение omax.

4. Автоматизация определения усилий регулирования и пример расчета

Для проведения вышеописанных процедур в прикладных целях в среде Delphi 7 на языке Object Pascal было составлено программное обеспечение. В его состав, помимо необходимых функций ввода пользователем параметров сооружения и вывода результатов, входят следующие блоки:

— расчет вантовой конструкции методом конечных элементов;

— расчет некоторых стадий НДС (разрезная и неразрезная балка) стандартными методами сопротивления материалов;

— генерация ЛПт-последовательности и перебор ее элементов с поиском оптимального.

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Блок вывода результатов (рис. 5) позволяет пользователю получить информацию о линиях влияния, профиле балки жесткости, огибающих эпюрах и эпюрах внутренних усилий на разных стадиях сооружения пролетного строения.

Рассмотрена возможность применения алгоритма на конкретном примере. Объект задачи — пролетное строение с двумя балками жесткости со следующими параметрами геометрической схемы: L = 36 м; L\ = L2 = 4,5 м; Nv = 10; Hpl = 19 м; H = 5,1 м, dpl = 0,5 м. Габарит пешеходной дорожки -3,0 м. Заделка пилона — жесткая. Есть опорная ванта. Эксцентриситет передачи нагрузки с вант на балку жесткости — 0,34 м. Каждый пролет разделен на 4 монтажных элемента длиной 9 м каждый. Сечение балки — сварной двутавр высотой 480 и шириной 320 мм, толщина листов — 10 мм. Сечение пилона —

круглая труба диаметром 530 мм и толщиной стенки 12 мм. Сечение вант — из круглого проката диаметром 36 мм. Действующие нормативные нагрузки (на одну балку): р1 = 17,92 кН/м; р2 = 0,45 кН/м; ру = 6,00 кН/м (пешеходная нагрузка). Материал балки жесткости — сталь 15ХСНД с расчетным сопротивлением Яу=295 МПа. Коэффициент условий работы к нему — т = 0,9. Принятые коэффициенты ослабления сечения в стыках как по площади, так и по моменту сопротивления — 0,8.

Рис. З. Фрагмент внешнего вида окна вывода результатов

Первоначальный расчет был сделан для пролетного строения, не подвергающегося регулированию усилий. При этом omax>0 = 271 980 кПа, что больше чем Rym = 295000 • 0,9 = 265 500 кПа. Для поиска оптимального сочетания была задана генерация ЛПТ-последовательности из 218 = 262 144 точек для 10 параметров. Время расчета на компьютере с процессором Intel Core i5 CPU тактовой частотой 2 • 2,8 ГГц и объемом оперативной памяти

2 Гбайт составило около 2 мин. Расчет показал, что в точке T212324 расчетное нормальное напряжение оказалось равным omax212324 = 19 8 9 1 5 кПа. Таким образом, процедура регулирования усилий позволила снизить расчетные напряжения почти на 27 %. Но предельный прогиб балки при данном сечении — 89 мм — близок к предельно допустимому, составляющему 1/400 пролета — 36000/400 = 90 мм, и дальнейшее уменьшение высоты сечения недопустимо, зато возможно снизить стоимость пролетного строения, применив более дешевую марку стали, если в конкретном случае это допускают действующие строительные нормы.

В таблице даны усилия, возникающие в вантах на всех стадиях их работы, включая максимальное и минимальное усилия от временной нагрузки

в эксплуатационной стадии Т,тах и Т>™. На рис. 6-7 показаны огибающие эпюры наибольших изгибающих моментов Мтах и Мтт и наибольшей сжимающей продольной силы Дпт в одном пролете балки жесткости до и после проведения регулирования. Можно заметить, что процедура регулирования позволила вывести «пик» максимального значения изгибающего момента подальше от приближенных к пилону сечений — зоны действия наибольшей сжимающей продольной силы, а также несколько снизила усилия сжатия в балке, что и дало совместным действием значительное снижение величины максимального расчетного напряжения. Как видно из таблицы, многие ванты на стадии регулирования получают дополнительные разгружающие усилия, что соответствует созданию в балке дополнительных изгибающих моментов положительного знака.

Усилия (в кН), складывающиеся в вантах на разных стадиях их работы

в исследуемом примере

1 28,74 —11,47 118,16 7,70 1,30 -79,08

2 32,79 —3,61 118,16 10,58 2,19 -108,23

3 35,09 -1,03 73,94 11,83 2,55 43,07

4 35,57 -1,86 73,94 14,38 2,53 80,39

5 32,73 -1,98 73,94 14,17 2,31 -59,76

6 28,99 -1,56 61,70 10,52 2,06 54,91

7 26,59 -1,59 61,70 10,45 1,88 -38,70

8 24,96 -1,57 61,70 8,53 1,75 -24,84

9 22,97 -3,29 58,11 -0,27 1,48 33,45

10 17,64 -11,90 58,11 2,89 0,43 43,07

Опорная ванта 56,36 -66,77 38,22 -3,71 -0,78 80,13

Рис. 6. Огибающие эпюры расчетного изгибающего момента М в балке жесткости, кНм: а — без регулирования усилий; б — с регулированием усилий

Рис. 7. Огибающие эпюры расчетной сжимающей продольной силы А^т, кН

Регулирование усилий в вантово-балочном пролетном строении с применением предлагаемого программного обеспечения позволяет существенно снизить значения расчетных напряжений в балке жесткости. Дальнейшая оптимизация конструкции должна быть связана с автоматизацией определения характеристик внутренних сечений основных элементов моста и подбором оптимальных параметров его геометрической схемы с учетом ограничений по прочности, жесткости, устойчивости и динамическим характеристикам пролетного строения и его элементов, исходя из необходимости улучшения конструкции как по экономическим, так и по эксплуатационным показателям.

1. Качурин, В.К. Проектирование висячих и вантовых мостов / В.К. Качурин, А.В. Брагин, Б.Г. Ерунов ; под ред. В.К. Качурина. — М. : Транспорт, 1971. — 280 с.

2. Бугаев, В.Я. Исследование вопросов проектирования вантово-балочных мостовых систем : автореф. дис. . канд. техн. наук ; Ленингр. инж.-строит. ин-т. — Л., 1975. — 26 с.

4. Соболь, И.М. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями / И.М. Соболь, Р.Б. Статников. — М. : Дрофа, 2006. — 175 с.

5. Бузало, Н. А. Деформационный расчет и оптимизация висячих комбинированных систем повышенной жесткости : автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.23.17, 05.23.01 ; Рост. инж.-строит. ин-т. — Ростов н/Д., 1989. — 19 с.

6. Демьянушко, И.В. Применение метода исследования пространства параметров для оптимизации конструкций / И.В. Демьянушко, М.Э. Эльтантави // Транспортное строительство. — 2009. — № 7. — С. 26-28.

Общая характеристика пролетных строений комбинированных систем и рамных мостов

Пролетные строения комбинированных систем могут образовываться двумя основными способами: объединением обычных (простых) систем; введением в состав простой системы дополнительных элементов. Примеры комбинированных систем первого типа: сочетание балки с аркой, балки со сквозной фермой, балки с арочным шпренгелем. Системы второго типа могут образовываться, например, введением в обычную арку затяжки, соединяющей опорные узлы.
Обычно такие системы не имеют преимуществ по сравнению с простыми системами, в том числе и с балочной, по расходу металла. Они более сложны по конструкции, более трудоемким является их монтаж. Тем не менее они находят применение в ряде случаев, так как архитектурно весьма выразительны. Поэтому им отдают предпочтение в городских условиях.
Наиболее распространены комбинированные системы, в которых сочетаются балочная и арочная системы, причем и балки, и арки могут быть как сплошностенчатыми, так и сквозными. В случае езды понизу образуется система, в которой распор арки воспринимается балкой. Тогда по характеру воздействия на опоры система внешне работает как балочная безраспорная. Это позволяет значительно уменьшить стоимость опор, особенно возводимых на недостаточно прочных грунтах, по сравнению с арочной системой. Свойства системы, внешний вид, характер работы арки и балки во многом зависят от соотношения жесткости ее компонентов.
Если выполняется соотношение EIа/EIб > 80. 100, т.е. жесткость на изгиб арки значительно превышает жесткость балки, то балка в основном работает на восприятие распора арки и называется затяжкой, а система — аркой с затяжкой (рис. 9.1, а, б). Наличие арки определяет сохранение в такой конструкции особенности распорных арочных систем — S-образного прогиба при несимметричном загружении временной нагрузкой. Работа арки и ее конструкция мало отличаются от обычных арочных мостов. Ho масса пролетного строения по сравнению с арочным распорным увеличивается из-за дополнительного расхода металла на устройство затяжек. Кроме того, уменьшение распора из-за деформаций затяжки приводит к увеличению изгибающих моментов и утяжелению самих арок. Мала экономия металла и по сравнению с балочными конструкциями.
Если затяжку расположить несколько выше опорных узлов, получится пролетное строение с ездой посередине (рис. 9.1, в). Такая конструкция по архитектурным соображениям была принята при строительстве большого разводного железнодорожного моста через реку Неву в Санкт-Петербурге, сооруженного в 1912 г. В 1988 г. на его втором пути был возведен новый мост, аналогичный по системе и внешнему виду. Немалую роль в этом сыграли соображения архитектуры.

Общая характеристика пролетных строений комбинированных систем и рамных мостов

Если сечение затяжки увеличивать, развивая ее в высокую, жесткую балку, то арку можно облегчить, сделать гибкой, способной воспринимать только продольную сжимающую силу. При соотношении моментов инерции балки и арки EIб/EIа ≥ 80. 100 поперечная сила и изгибающий момент воспринимаются в основном балкой. При этом возникает новая система, называемая гибкой аркой с жесткой затяжкой или аркой с балкой жесткости (рис. 9.1, г).
Жесткая балка, работающая на изгиб и растяжение, дает возможность внеузлового прикрепления балок проезжей части и тем самым оптимизации балочной клетки по минимуму массы. При средних пролетах наличие арки позволяет облегчить сечение балки, сделать ее, например, двутавровой и упростить изготовление, особенно в сварном варианте. Наличие балки жесткости облегчает монтаж при надвижке и сборке на отдельных опорах крупными блоками. В такой конструкции арка работает только на сжатие, поэтому ее элементы делают прямолинейными.
При достаточно прочных грунтах в основаниях опор может оказаться выгодным применение балки, усиленной снизу гибкой аркой, передающей распор на опоры (рис. 9.1, д). В данной конструкции распор не передается на балку жесткости, а моменты меньше, чем в простой балке такого же пролета, что позволяет сделать более экономичным сечение балки. Расход металла на балку можно дополнительно уменьшить, если передавать ее вес на арку через временные монтажные шарниры. Наличие балки жесткости позволяет осуществить внеузловое прикрепление элементов проезжей части. Система обладает благоприятным внешним видом.
Вместе с тем из-за S-образного прогиба арки опорные реакции балки жесткости могут быть знакопеременными, поэтому ее опорные закрепления должны воспринимать отрицательные опорные реакции. Следует отметить, что такой прогиб при расположении временной нагрузки на части пролета требует проверки прогибов арочных комбинированных систем. Это ограничивает, но не исключает их использование в железнодорожных мостах.
Комбинация балки жесткости и арки в трехпролетной безраспорной системе с ездой поверху приведена на рис. 9.1, е, посередине — на рис. 9.1, ж. Последнее решение может оказаться рациональным в случае недостаточного строительного просвета.
При одинаковых пролетах, высоте моста и нагрузке рас-пор, передаваемый на балку жесткости при езде посередине меньше, чем при езде поверху. Однако конструкция пролетного строения сложнее, обладает уже описанными ранее недостатками решетчатых систем с ездой понизу и посередине.
Распространены комбинированные системы, получаемые усилением неразрезных балок над промежуточными опорами подпругами в виде полуарок (рис. 9.1, з). На приопорных участках они передают распор на балку. Арки увеличивают высоту конструкции в зоне действия максимальных отрицательных моментов над промежуточными опорами, сокращая объем их кладки. Одновременно увеличение жесткости в зоне действия отрицательных моментов приводит к некоторому уменьшению положительных моментов в пролетах.
Характер деформации пролетного строения в рассматриваемой системе определяется особенностью деформации арки при ее несимметричном загружении, из-за чего балка жесткости также имеет S-образный изгиб. В ней действуют изгибающие моменты разных знаков с преобладанием положительного момента вследствие деформаций подвесок и продольных деформаций арки (рис. 9.2, а). Чтобы уменьшить расчетные положительные моменты, можно прикрепить арку к балке жесткости с эксцентриситетом относительно ее оси. Благодаря этому распор будет вызывать в балке жесткости отрицательные моменты, выравнивающие в ней расчетные изгибающие моменты (рис. 9.2, б).

Общая характеристика пролетных строений комбинированных систем и рамных мостов

Особенностью системы является возможность регулирования внутренних усилий с целью оптимизации напряженного состояния и получения минимального расхода металла. Так, при строительстве в г. Омске моста через реку Иртыш (1978 г.) неразрезные балки надвинули в пролет, затем поддомкратили их на временных опорах. После этого деформированное состояние было зафиксировано с помощью арочных подпруг (рис. 9.3). Искусственное создание в конструкции изгибающих моментов обратного знака позволило уменьшить расчетные изгибающие моменты при наиболее невыгодном положении временной нагрузки.
Неразрезные балки можно усилить и при помощи решетчатых ферм с криволинейным нижним поясом (рис. 9.4, а). Это позволяет облегчить работу балки на действие поперечной силы. Кроме того, использование решетчатых подпруг благоприятно при навесной сборке пролетных строений.

Общая характеристика пролетных строений комбинированных систем и рамных мостов

Комбинированная система, предложенная профессором К.Г. Протасовым, состоит из фермы с треугольной решеткой, нижний пояс которой выполнен в виде жесткой балки. Она способна воспринимать изгибающие моменты от внеузлового прикрепления поперечных балок проезжей части (рис. 9.4, б). В такой конструкции, как и в арке с жестким нижним поясом, можно выбрать независимо оптимальные размеры как панели треугольной решетки фермы, так и панели проезжей части, не используя дополнительные элементы в виде подвесок, стоек и шпренгелей.
Если в ней применить ферму с полигональным верхним поясом, то получится система (рис. 9.4, в), внешне похожая на изображенную на рис. 9.1, г, но имеющая иные статические свойства и характер работы. В такой системе исключается S-образный прогиб от загружения временной нагрузкой части пролета, характерный для арок, что повышает ее жесткость. Можно добиться изменения высоты фермы по закону изменения изгибающих моментов в балке. Тогда усилия в панелях верхнего пояса по его длине будут почти постоянны.

Общая характеристика пролетных строений комбинированных систем и рамных мостов

Очертание оси арки по параболе приводит к относительно небольшим расчетным усилиям в раскосах. Это облегчает конструирование узлов, элементов решетки и верхнего пояса. Если постоянная нагрузка существенно выше временной вертикальной, что характерно для большепролетных автодорожных мостов, большинство раскосов решетки оказываются растянутыми при любом положении временной нагрузки, что позволяет выполнить их гибкими. Недостатком системы является различная длина элементов решетки и наличие переломов верхнего пояса во всех узлах, что затрудняет стандартизацию длин элементов решетки и усложняет конструкцию узлов.
К комбинированным системам второго типа относятся также все современные висячие и вантовые мосты, в состав которых, как правило, входит балка жесткости, но в данном учебнике они не рассматриваются.

Другие новости по теме:

  • Мосты с решетчатыми арками
  • Мосты со сплошностенчатыми арками
  • Основные особенности и область применения арочных пролетных строений
  • Пролетные строения мостов скоростных и высокоскоростных железнодорожных магистралей
  • Особенности автодорожных мостов и мостов под совмещенную езду
  • Пролетные строения с неразрезными и консольными решетчатыми фермами

Висячие и вантовые мосты

Висячие и вантовые мосты составляют обширную область мостостроения, причем к сталежелезобетонным относятся те из них, в которых конструкции проезда частично (плита проезжей части) или полностью (включая балки жесткости) выполнены из железобетона. К железобетонным следует относить те вантовые мосты, которые имеют не только железобетонную конструкцию проезда, но и обетонированные ванты — в виде железобетонных предварительно напряженных элементов. He рассматривая темы о висячих и вантовых сталежелезобетонных мостах в целом, остановимся только на некоторых специфических вопросах.
Висячие и вантовые мосты являются самыми экономичными конструкциями для перекрытия пролетов свыше 200—300 м. Однако и в значительно меньших пролетах, легко перекрываемых обычными конструкциями, висячие и вантовые мосты могут оказаться рациональными благодаря преимущественному использованию в них высокопрочной стали, что зависит прежде всего от стоимости и степени дефицитности стальных канатов.
Следует отметить еще, что висячие и вантовые системы целесообразны преимущественно в автодорожных и нешироких городских мостах. В широких городских мостах любые системы с ездой понизу невыгодны из-за большого расхода материалов на поперечные балки. В железнодорожных мостах висячие и вантовые системы почти не применяются из-за пониженной вертикальной жесткости.
В последнее время наряду с обычной однокабельной висячей системой с вертикальными подвесками получают распространение различные висячие и вантовые системы повышенной жесткости, представленные на рис. 53, отличающиеся улучшенной аэродинамической устойчивостью и хорошими экономическими показателями. Для увеличения поперечной жесткости и устойчивости иногда применяют горизонтальные предварительно напряженные фермы из стальных канатов.

Висячие и вантовые мосты

Висячие и вантовые внешне распорные мосты целесообразны при прочих равных условиях в больших пролетах, чем мосты с воспринятым распором. В однопролетных и трехпролетных внешне распорных висячих мостах с вертикальными подвесками применение полностью железобетонной конструкции проезда (с железобетонными балками жесткости) нецелесообразно, так как это существенно увеличивает постоянную нагрузку и расход стальных канатов, а полноценно использовать бетон не удается в связи с отсутствием в балке жесткости осевых усилий. Железобетонная плита в висячих мостах в отличие от балочных уместна, как правило, до пролетов порядка 200 м. При еще больших пролетах и в висячих мостах желателен переход на облегченную проезжую часть — со стальной ортотропной плитой, с применением легких сплавов и т. д. Тем не менее в зарубежных висячих мостах железобетонную плиту применяют и при значительно больших пролетах.
В некоторых висячих системах балки жесткости получают S-образный вертикальный изгиб, поэтому в случаях объединения их с железобетонной плитой возникает задача обеспечения трещиностойкости железобетона в зонах действия отрицательных моментов. Можно расположить железобетонную плиту в уровне нейтральной оси балки жесткости и включить ее в совместную работу только с поперечными балками проезжей части. В мосту через р. Рейн около Кёльна с пролетами 94,5 + 378+ 94,5 м железобетонная плита расположена в уровне верхнего пояса балок жесткости и оперта на продольные балки проезжей части, этажно установленные на поперечные балки.
Чтобы включить железобетонную плиту в совместную работу с верхними поясами балок жесткости и одновременно снизить в ней растягивающие напряжения, между балками жесткости и плитой устроили податливые на сдвиг связевые фермы раскосной системы (рис. 54).

Висячие и вантовые мосты

В оригинальной висячей системе с наклонными подвесками (см. рис. 53, б), предложенной и разработанной советскими мостовиками, применение железобетона в конструкции проезда значительно эффективнее, чем при вертикальных подвесках. Дело в том, что увеличение постоянной нагрузки хотя и вызывает дополнительный расход канатов, но одновременно препятствует выключению из работы наклонных подвесок под действием временных нагрузок, а это приводит к существенному облегчению условий работы балок жесткости и общей экономии материалов. По сравнению с системой, имеющей вертикальные подвески, изгибающие моменты в балке жесткости уменьшаются до 10—15 раз, отрицательные изгибающие моменты пропадают почти полностью и, следовательно, снимается задача обеспечения трещиностойкости железобетона. В ПСК составлен ряд интересных (пока еще не осуществленных) проектов однопролетных, трехпролетных и многопролетных сталежелезобетонных висячих мостов с наклонными подвесками при различных степенях замены стали железобетоном. В этой системе длину панели между узлами балки жесткости назначают переменной, уменьшающейся от пилонов к середине пролета. Если некоторые наклонные подвески могут выключаться из работы, конструкцию рассчитывают как систему с переменной рабочей схемой. Ho и в этом случае она эффективнее системы с вертикальными подвесками. Для предотвращения или уменьшения выключения наклонных подвесок можно применить предварительное напряжение всей фермы горизонтальными силами, для чего следует выполнить нижний пояс из стальных канатов. Балку жесткости при этом подвешивают к вантовой ферме, что облегчает монтаж.
Интересны данные, полученные для многопролетных висячих мостов с наклонными подвесками и дополнительным кабелем жесткости, соединяющим вершины пилонов, при пролетах 39,5 + 3х104 + 39,5 м, габарите Г7, временных вертикальных нагрузках Н18 и НК80 и различных степенях замены стали железобетоном. Сопоставляя вариант при полностью железобетонной конструкции проезда и изображенный на рис. 55 вариант при железобетонной плите и стальных балках жесткости, получили, что в первом варианте постоянная нагрузка больше на 25%, расход стали меньше примерно на 20% и объем железобетона больше на 30%. Строительная стоимость первого варианта оказалась несколько меньше, чем второго. Таким образом, большая степень замены стали железобетоном в висячих мостах с наклонными подвесками вполне рациональна.
В конструкции проезда висячих и вантовых мостов с воспринятым распором возникают большие продольные сжимающие усилия, что благоприятствует применению в ней железобетона. Железобетон эффективно передает эти усилия, а предварительного напряжения для обеспечения трещиностойкости может и не потребоваться. Железобетонная плита проезжей части, объединенная с ростверком стальных балок (сталежелезобетонная балка жесткости), особенно целесообразна при применении двухцепной висячей системы, обеспечивающей отсутствие отрицательных изгибающих моментов в балке жесткости и заведомую гарантию от появления растягивающих напряжений в железобетонной плите.
Висячий мост с воспринятым распором, со сталежелезобетонным ростверком в виде семи балок жесткости с плитой построен в 1957 г. через р. Кузнечиху в Архангельске (рис. 56 и 57 и табл. 4). Система моста однокабельная с вертикальными подвесками. Для висячей конструкции пролетами 63 + 124 + 63 м и для боковых пролетов по 55 м приняты балки одинаковой высоты. Кабели, подвески и пилоны размещены в серединах крайних промежутков между стальными балками. Кабели заанкерены на сплошных стальных диафрагмах, расположенных в этих промежутках. Для распределения сжимающего усилия на всю ширину железобетонной плиты и на все стальные балки использованы многорешетчатые связи по нижним поясам стальных балок, а также устроены на длине 16,5 м у каждого конца кабелей специальные многорешетчатые диафрагмы по верхним поясам стальных балок. Железобетонная плита объединена со стальными балками уголковыми упорами. Большой расход стали Объясняется прежде всего устройством стальных пилонов.

Висячие и вантовые мосты

В последние годы успешно развиваются новые системы вантовых мостов с воспринятым распором и балкой жесткости, в частности, радиально-вантовая система (так называемый «пучок») и параллельно-вантовая система (так называемая «арфа») (см. рис. 53). Такие вантовые мосты применяют за рубежом как со стальной ортотропной проезжей частью, так и с железобетонной плитой проезжей части и стальными балками жесткости. В России развиваются вантовые мосты с железобетонными балками жесткости и железобетонной проезжей частью.
По данным УкрПроектстальконструкции и Киевского филиала СДП, в трехпролетной схеме при железобетонных балках жесткости и при средних пролетах 80—160 м предпочтительно применять радиально-вантовую систему, требующую примерно на 10% меньше стали и бетона, чем параллельно-вантовая. Длина каждого крайнего пролета должна составлять от 0,40 до 0,45 среднего. При большей длине крайних пролетов изгибающие моменты в них намного больше, чем в среднем пролете, что затрудняет конструирование и увеличивает расход материалов. Возвышение пилона над верхом балок жесткости принимают от 1/5 до 1/8, а высоту сечения балок жесткости от 1/80 до 1/100 длины среднего пролета. При длине панелей до 15—18 м в балках жесткости на участках, обжатых вантами, не возникает растягивающих напряжений; соответственно их целесообразно армировать только обычной арматурой.

Висячие и вантовые мосты

Радиально-вантовая система очень чувствительна к соотношению податливостей вант и балок жесткости. Излишняя жесткость балок ведет к резкому возрастанию воспринимаемых ими изгибающих моментов и соответственно к увеличению расхода материалов. Для наиболее длинных вант в расчетах следует учитывать дополнительную податливость, связанную с провисанием их под действием собственного веса. Даже при учете этого фактора и при тщательной предварительной вытяжке стальных канатов неизбежна регулировка длин вант в ходе монтажа (в связи с недостаточной определенностью модулей деформаций как стальных канатов, так и бетона).
Основным способом монтажа является уравновешенная навесная сборка в обе стороны от каждого пилона. В балках жесткости на время монтажа полезно устраивать шарниры, замоноличиваемые после окончания монтажа и регулирования всего пролетного строения. Анкерные закрепления вант за балки жесткости не следует замоноличивать, чтобы не исключить возможности дальнейшего регулирования при эксплуатации (по мере проявления ползучести).
В Киеве через гавань речного порта в 1963 г. построен по проекту УкрПСК радиально-вантовый мост с железобетонными балками жесткости, пролетами 66 + 144 + 66 м, шириной 1,5 + 7,0 + 1,5 м, под нагрузку Н13 или сплошное загружение всей ширины моста толпой интенсивностью 400 кГ/м2 (рис. 58). Киевский Союздорпроект разработал проект аналогичного моста пролетами 53,8 + 126,1 + 53,8 м (рис. 59 и табл. 4) под нагрузку Н30. По расходу стали пролетное строение находится на уровне наиболее эффективных железобетонных предварительно напряженных мостовых конструкций таких пролетов, бетона же требует в 1,5—2 раза меньше.

Висячие и вантовые мосты

Балки жесткости приняты П-образного сечения с консольными выступами, на которые опираются блоки проезжей части. Последние объединяются с балками жесткости сваркой закладных деталей и арматурных выпусков, а также замоноличиванием швов. Поперечные швы между блоками проезжей части также замоноличиваются с устройством бетонных шпонок.
Ванты прикреплены к диафрагмам внутри коробок балок жесткости. Вблизи мест прикрепления вант на плиту передаются значительные горизонтальные сдвигающие усилия. Антикоррозийная защита вант предусмотрена в виде полиэтиленовой пленки.

Висячие и вантовые мосты

Вантовые и висячие сталежелезобетонные мосты следует признать одним из наиболее перспективных видов сталежелезобетонных конструкций. Основным условием для широкого распространения их в России является снижение стоимости и ликвидация дефицитности стальных канатов, а также улучшение их механических характеристик и антикоррозийной защиты.
В области вантовых сталежелезобетонных мостов имеется широкое поле деятельности для разработки новых эффективных конструкций пролетных строений, являющихся сочетанием сжатого железобетона и открыто расположенных самостоятельно работающих высокопрочных стальных канатов, обжимающих железобетон. Некоторые экономичные схемы (рис. 60), относящиеся к этому направлению, предложены проф. К.Г. Протасовым. Недостатки этих схем состоят в сложности монтажа и в большой строительной высоте.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *