Управление параметрами состояния висячих и вантовых конструкций

• Автор: Платонова, Ирина Дмитриевна
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Введение

1. Современное состояние изучаемой проблемы и постановка цели

1.1. Классификация и особенности работы висячих и вантовых комбинированных конструкций
1.2. Краткий обзор и анализ литературы по деформационному расчету висячих комбинированных систем

1.3. Управление состоянием системы

1.4. Постановка цели и задач исследования.

2. Деформационный расчет висячих комбинированных систем.

2.1. Исходные предпосылки и основные допущения.

2.2. Расчет гибкой нити

2.3. Расчет висячих систем без учета горизонтальных перемещений

2.4. Расчет висячих систем с учетом горизонтальных перемещений.

2.4.1. Вывод зависимостей между усилиями в элементе и перемещениями его концов.
2.4.2. Уравнения равновесия узлов кабеля.
2.4.3. Уравнения равновесия узлов балки жесткости
2.4.4. Основное матричное уравнение расчета
2.4.5. Учет оттяжек при расчете висячих и вантовых комбинированных систем.
2.5. Выводы
3. Компьютерное моделирование напряженнодеформироваиного состояния висячих и вантовых систем.
3.1. Алгоритм и краткое описание программы по расчету гибкой нити
3.2. Алгоритм и краткое описание программы по расчету висячей системы без учета горизонтальных перемещений.
3.3. Описание и тестирование программы деформационного расчета висячих и вантовых комбинированных конструкций.
3.4. Многокритериальная многопараметрическая задача оптимизации висячих комбинированных систем.
3.5. Исследование НДС висячих комбинированных систем на базе численного эксперимента.
3.6. Выводы.
4. Моделирование управления висячими и вантовыми системами.
4.1. Математическое моделирование оптимального управления
4.2. Приложение оптимального управления к висячим комбинированным системам
4.3. Алгоритм и описание программы по управлению состоянием висячей системы.
4.4. Алгоритм и описание программы по оптимальному управлению состоянием висячих комбинированных систем
4.5. Управление состоянием оптимальной по Парето системы.
4.6. Выводы
Заключение
Библиографический список
Приложения.
ВВЕДЕНИЕ
Развитие экономики любого региона напрямую связано с возможностью транспортного сообщения. Нередко развитию сети дорог препятствуют географические условия наличие крупных рек, водохранилищ, ущелий, проливов. В этих случаях при прокладке дорог требуется сооружение большепролетных мостовых конструкций. Как правило, одним из лучших вариантов для перекрытия больших пролетов являются висячие и вантовые системы.
В настоящее время разрабатывается проект уникального железнодорожного мостового перехода через пролив Невельского. Мост длиной 5,8 км должен войти в состав железнодорожного пути из Хабаровского края на Сахалин общей протяженностью 0 км. В проекте рассматриваются варианты пролетных строений в том числе двухпролетные вантовобалочные, трехпролетные вантовобалочные и трехпролетные висячие системы. Подобные системы надежны в условиях высокой сейсмичности по сравнению с тоннельными переходами.
Актуальность


Новочеркасск УПЦ Набла ЮРГТУ НПИ, . С. . Бузало , Платонова И. Д. Расчет висячей системы по конечноэлементной модели Изв. Сев. Кавк. Техн. С. . Бузало , Платонова И. Д. Конечноэлементная модель висячей системы в среде программирования i Моделирование. Теория, методы и средства Материалы III Междунар. Новочеркасск, апреля г. В 5 ч. Юж. Рос. НПИ. Новочеркасск ЮРГТУ, . Ч. 5. С. . Бузало , Платонова И. Д. Висячие системы в городских коммуникациях Строительство Материалы юбилейной Международной научнопрактической конференции. Ростов нД Рост. С. . Платонова И. Д. Деформационный расчет висячих комбинированных систем с различным типом подвесок Актуальные проблемы строительства Материалы й науч. ЮРГТУ НПИ, г. Новочеркасск, апр. Новочеркасск ЮРГТУ, . С. 4. Бузало , Платонова И. Д. Расчет висячих комбинированных систем повышенной жесткости по деформированному состоянию Изв. Сев. Кавк. Техн. С. . Бузало , Платонова И. Д. Постановка задачи управления состоянием висячих комбинированных систем. Изв. Сев. Кавк. Техн. Спецвыпуск Актуальные проблемы строительстваи архитектурыС. Бузало , Платонова ИД. Численное моделирование висячих комбинированных систем Актуальные вопросы строительства. Вторые Соломатовские чтения Материалы Всерос. Редкол. В.Т. Ерофеев отв. Саранск Издво Мордов. С. . Бузало , Платонова И. Д. Применение висячих комбинированных систем в инфраструктуре городов Развитие современных городов и реформа жилищнокоммунального хозяйства. Третья Международная научнопрактическая конференция апреля г. М. МИКХиС, . С. . Для перекрытия пролетов более м наиболее рациональными являются висячие и вантовые системы. Это обширный класс строительных конструкций, в которых основные несущие элементы испытывают растяжение. Висячие системы имеют в основе провисающие нити, воспринимающие полезную поперечную нагрузку и имеющие криволинейное очертание. Провисающую нить в современных висячих системах осуществляют обычно в виде кабеля из проволочных канатов заводского изготовления или из параллельных проволок. Для висячих конструкций покрытий зданий и сооружений в качестве несущего элемента применяют как гибкие профили из высокопрочной стали канаты, тросы, стержни, листы, так и изгибножесткие элементы из прокатных профилей или стержневых конструкций покрытия спортивного зала в Карлсруэ, ФРГ олимпийского плавательного бассейна в Москве. Известны также висячие системы с провисающей нитью в виде шарнирнозвеньевой цепи или стержневой цепи Крымский мост в Москве, а также с жесткой провисающей нитью в виде трубы трубопроводные висячие переходы ,. Рис. Возможно два варианта передачи распора кабеля на фунт распорная схема, рис. Висячие системы с полностью воспринятым распором требуют больших затрат металла на балку жесткости и поэтому применяются реже. При распорной схеме кабель закрепляют с помощью оттяжки в фунте, и он поддерживает балку жесткости в пролете через подвески. Кабель обладает малой вертикальной жесткостью и при перемещении нафузки по мосту меняет свою форму. Рис. Наибольшие деформации получают висячие мосты при действии временной нафузки на половине пролета рис. В этом случае кабель перетягивается в загруженную часть пролета, а балка жесткости получает большой прогиб вниз под нафузкой и выгиб вверх в незагруженной части пролета изза перетяжки кабеля. Двухволновой 8образный изгиб балки жесткости является существенным недостатком висячих мостов. Рис. Стрелу главного кабеля в висячих мостах обычно назначают в пределах 1 пролета, высота пилонов чаще всего составляет пролета. Высоту балки жесткости в старых мостах принимали от 1 до 1 пролета, а в современных от до . I простые комбинированные висячие системы представляют собой классическое решение висячей конструкции с кабелем, балкой жесткости, вертикальными подвесками, пилонами и анкерными устройствами рис. СимоцуиСето в Японии, г. Золотые ворота в СанФранциско. Рис. Иобразного изгиба. В таких системах на гибкий элемент накладываются дополнительные связи, препятствующие горизонтальным перемещениям нити вдоль пролета.