Методика прогнозной оценки работы тонкостенных пролетных строений мостов с применением физического моделирования

• Автор: Пряхин, Дмитрий Викторович
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 167 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ ФИЗИЧЕСКОГО

МОДЕЛИРОВАНИЯ. ОСОБЕННОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ МОСТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ.

1.1 Анализ современного состояния экспериментальных исследований строительных конструкций с использованием методов физического моделирования.

1.2 Особенности моделирования мостовых конструкций.

1.3 Цель и задачи выполненной работы.

ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕТОДИКИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ МОСТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

2.1 Постановка задачи

2.2 Составление аналитических зависимостей, необходимых для перехода от оригинала к модели

2.3 Выбор масштаба и материала моделирования.

2.4 Изготовление модели
2.5 Оприбориванис и подготовка грузов и загрузочных устройств
2.6 Проведение экспериментов.
2.7 Перенос модельных результатов на реальную конструкцию
ГЛАВА 3. УЗЛОВЫЕ МОМЕНТЫ МЕТОДИКИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ МОСТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
3.1 Критериальные зависимости, лежащие в основе методики моделирования тонкостенных мостовых конструкций
3.2 Конструктивные решения.
3.2.1 Физическое моделирование тонкостенных мостовых конструкций с применением новых низкомодульных материалов. Крупноблочное моделирование
3.2.2 Использование прерывистых рсбер при моделировании тонкостенных конструкций
3.3 Технологическое обеспечение
3.3.1 Физическое моделирование строительных конструкций при изготовлении из разных материалов как натуры, так и модели.
3.3.2 Использование специальных тензометрических розеток при обработке результатов, получаемых при испытаниях моделей тонкостенных мостовых конструкций
ГЛАВА 4. ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА ФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ
МОСТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ.
4.1. Изучение вопроса достоверности результатов, получаемых на моделях.
4.2 Теоретические исследования напряжеииодеформированного состояния тонкостенных мостовых конструкций и физическое моделирование на
современном этапе.
ГЛАВА 5. ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ ФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ПРОГНОЗНОЙ ОЦЕНКИ РАБОТЫ ТОНКОСТЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ.
5.1 Исследование работы пролетного строения вантового моста через реку Москву у Серебряного бора
5.2 Исследование работы пролетного строения вантового моста через реку Москву на трассе МоскваБородино.
5.3 Использование методов физического моделирования тонкостенных сооружений в смежных областях строительства. Крытый Конькобежный Центр в Коломне
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Литература


Вместе с тем, эксперименты на реальных моделях продолжают оставаться одним из признанных методов, применяемых как на стадии проектирования, так и для изучения особенностей работы уже построенных объектов, где они могут дополнить и обобщить данные, полученные при диагностике эксплуатируемых мостовых сооружений в ходе натурных исследований 7, 8. В исследованиях мостовых конструкций можно выделить несколько основных направлений, где с успехом применяются физические модели. Первым направлением является анализ напряженнодеформированного состояния конструкций при статической нагрузке. Однако в то же самое время мостостроение постоянно развивается, и часто появляются архитектурные формы и решения, для расчта которых надо разрабатывать новые расчтные процедуры, модернизировать существующие программные комплексы. В этих случаях вполне оправданно параллельно с расчтами обращаться к физическим моделям. В нашей стране такого рода исследования активно проводятся в ОАО ЦНИИС Москва на базе лаборатории моделирования и испытания конструкций, являющейся подразделением научноисследовательского института . Среди работ последнего времени можно выделить моделирование работ по сооружению вантового пролтного строения моста через Обь у Сургута . Это уникальная тонкостенная конструкция с рекордным пролтом, усложннная намерением проектировщиков ОАО Гипротрансмост осуществить е полностью навесной монтаж. К тому же о порочности избранного метода строительства тогда же написали в письме видные отечественные мостовики. В этих условиях необходимо было подкрепить результаты расчтов экспериментами на модели. Была разработана и изготовлена модель в масштабе 1, которая позволила провести исследование полного поблочного навесного монтажа. К тому же в двух случаях при половинной и полной навешенной консоли определили результаты ветрового воздействия. Исследования показали обоснованность принятых проектировщиками конструктивнотехнологических решений. Было доказано, что навешенная консоль попадает на следующую опору, что эта консоль при е полном вылете вполне устойчива при воздействии возможных горизонтальных сил. Интересные исследования на модели были выполнены для проектировщиков Новояузского автодорожного железобетонного моста в Москве . Мост, который под острым углом пересекает Яузу, потребовал решить вопрос с опиранием плитного пролетного строения в реке. Для этого плита проезжей части в середине должна опираться на арку. Основной целью экспериментов на модели было определение напряженнодеформированного состояния конструкции в том месте, где плита пролетного строения и арка составляли одно целое. Модель была изготовлена из оргстекла в масштабе 1. Помимо ответа на основной вопрос исследований, была получена информация о напряжениях, усилиях и прогибах всего сооружения от разных категорий нагрузок. Следует отмстить и модельные исследования, которые были проведены для арочного железобетонного моста в Хайфе Израиль . Конструкция представляла собой две наклонные в поперечном направлении друг к другу арки пролетом ,7 м. Конструкция проезжей части соединялась с арками подвесками из пучковой арматуры. В данном случае у проектировщиков фирма ii таюке возник вопрос о местных напряжениях в верхней криволинейной плите и в опорных узлах, где арки омоноличиваются с плитой проезжей части а также о рациональной последовательности натяжения подвесок. При испытаниях на модели, выполненной из оргстекла в масштабе 1, были получены ответы на все эти вопросы. Практика исследований на физических моделях показывает, что особенно эффективно их применение при проектировании сложных пространственных узлов, где под разными углами могут сходиться в одном месте ванты и раскосы,. К тому же, одни элементы узла могут быть достаточно вычурных очертаний гнутые, с вырезами и т. В качестве примера определения работы сложных узлов мостовых конструкций можно привести исследования на моделях напряженнодеформированного состояния узлов крепления вант к тонкостенной балке жесткости и пилону моста через Москвуреку у Серебряного бора . Сечения и конфигурация элементов этих узлов были достаточно сложными, поэтому потребовались крупные масштабы моделей и и большое число измерительных приборов.