Совершенствование конструкции сталежелезобетонных пролетных строений мостов со сквозными балками

• Автор: Балашов, Евгений Валерьевич
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 143 с. : ил. + Прил. ( 129 с. : ил. )

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРИМЕНЕНИЯ СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ МОСТОВ СО СКВОЗНЫМИ БАЛКАМИ
1.1. Исторический обзор литературы и состояние вопроса
1.2. Существующее разнообразие балок со сквозной стенкой, технология их изготовления и применение в транспортном строительстве
1.3. Анализ исследований напряженно-деформированного состояния сквозных балок
1.4. Краткие выводы
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СКВОЗНЫХ моно-СТАЛЬНЫХИБИСТАЛЬНЫХ БАЛОК
2.1. Основные положения теории упругого и упруго-пластического изгиба
2.2. Предельные состояния балок со сквозной стенкой, работающих совместно с железобетонной плитой
2.3. Упруго-пластическая работа сквозных балок
2.4. Упругопластические геометрические характеристики приведен-

ного сечения
2.5. Определение прогибов балок приведенного сечения
2.6. Краткие выводы

ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ МОСТОВ СО
СКВОЗНЫМИ БАЛКАМИ
3 Л. Численный метод моделирования расчетных моделей
3.2. Стадии численного исследования
3.2.1. Обоснование расчетной схемы численного исследования
3.2.2. Численное исследование сквозных балок, объединенных с железобетонной плитой на металлическом поддоне
3.3. Численное исследование напряжений в характерных сечениях расчетных моделей
3.4. Краткие выводы
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ МОСТОВ СО СКВОЗНЫМИ БАЛКАМИ
4.1. Цели и задачи исследования
4.2. Методика экспериментальных исследований
4.2.1. Моделирование и назначение размеров основных
элементов балок
4.2.2. Планирование эксперимента
4.2.3. Параметры опытных конструкций-моделей
4.2.4. Этапы экспериментальных исследований, приборы и их размещение
4.3. Оценка случайной погрешности измерений прогибов
4.4. Оценка случайной погрешности измерений деформаций
4.5. Результаты экспериментальных исследований
4.6. Краткие выводы

ГЛАВА 5. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЧИСЛЕННЫХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ
5.1.Сравнительный анализ результатов численных и экспериментальных исследований
5.2.0птимизация геометрических характеристик перфорации балок
сталежелезобетонных пролетных строений мостов
5.3.Численное исследование работы сталежелезобетонной модели
пролетного строения при воздействии нормативных нагрузок
5.4. Краткие выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Справки о внедрении и использовании результатов работы
Список использованных источников

1.3. Анализ исследований напряженно-деформированного состояния
сквозных балок
Из приведенного исторического обзора литературы следует, что в настоящее время сформированы основные расчетные модели балок со сквозной стенкой: пластинчато-стержневая, составной стержень и безраскосная ферма типа Виренделя. Они реализуются аналитическими, численными или экспериментальными методами.
Аналитические методы с помощью математического аппарата теории упругости сводятся к определению общих зависимостей напряженно-деформированного состояния от силовых и геометрических факторов при заданных граничных условиях. Численные методы сводятся к решению частных задач, их обобщению и анализу. Из них наиболее удобным оказался метод конечных элементов. С помощью экспериментальных методов выявляются особенности действительной работы конструкции с учетом влияния технологических факторов, проверяются основные расчетные предпосылки.
Пластинчато-стержневая модель использована в работах М.М. Копытова [41, 42], А.Н. Скляднева [65], J.A. Mandel [84]. Сквозной стержень представлен в виде совокупности сплошных и сквозных полос, соединенных между собой упругими швами в единый пространственный тонкостенный стержень. Каждая сплошная полоса - односвязная система; сквозная полоса - многосвязная, с периодически повторяющимися отверстиями.
Работа двутавра со сквозной стенкой осложняется присутствием отверстий в стенке, которые меняют картину напряженного состояния в сечениях балки, что показано на рис.1.5.
Если распределение нормальных напряжений в поясах балки по середине отверстия близко к линейному закону (рис. 1.5, сеч. 1-1), то в угловых зонах у отверстий, эпюры нормальных напряжений криволинейны (рис. 1.5, сеч. 2-2 и 3-3), что вызвано концентрацией напряжений. Некоторая криволи-