Совершенствование оценки грузоподъемности металлических пролетных строений железнодорожных мостов на основе автоматизации расчетов

• Автор: Ращепкин, Артем Алексеевич
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 124 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
1 ВОПРОСЫ ОЦЕНКИ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ МОСТОВ

1.1 Краткая характеристика металлических пролетных строений железнодорожных мостов

1.1.1 Конструкция металлических пролетных строений

1.1.2 Условия эксплуатации пролетных строений

1.1.3 Техническое состояние металлических пролетных строений эксплуатируемых железнодорожных мостов

1.2 Способы оценки юхничсского состоянии ме1лллнчески мостов

1.2.1 Способы оценки техническою состояния искусственных сооружений по нормативным документам

1.2.2 Некоторые существующие методы расчетов мостов

1.2.3 Метод классификации как способ оценки фхзоподъемности. Определение словий пропска поездной нагрхзки
1.3 Информационные 1споло1НН в оценке технического состоянии искусственных сооружений
1.3.1 Автоматизированная система управления содержанием искусственных сооружений
1.3.2 Автоматизация расчета металлических пролетных строений
1.3 3 Автоматизация расчетов фхзоподъемности металлических пролетных строении в рамках АСУ ИССО
1.4 Выводы но первом разделу. Цель н задачи исследования
2 СПОСОБ НЕПОСРЕДСТВЕННЫХ ЗАГРУЖЕИИЙ ПРИ ОЦЕНКЕ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ МОСТОВ
2.1 Общие положения способа испосрсдсвенных за рженин
2.1.1 Условие обеспечения надежности в расчетах эксплуатируемых конструкции
2.1.2 Назначение параметров расчетной модели конструкции
2.1.3 Предельное состояние, определение допускаемых значений напряжений и усилий
2.1.4 Взаимосвязь метода классификации и способа непосредственных загружений
2.2 Расчет элементов с произвольным очертанием линии влияния усилия
2.2.1 Расчет элементов конструкций сложных статических схем
2.2.2 Расчет элементов пролетных строений по уточняющим расчетным схемам
2.3 Расчс элементов, рабокпощпч в сложном напряженном состоянии
2.3.1 Стенка балки в расчете на местную устойчивость
2.3.2 родольнме и поперечные балки в этажной проезжей части
2.3.3 родольные балки пролетных строений с учетом совместного действия моментов и продольных сил
2.4 Выводы но второму раздел 3 АВТОМАТИЗАЦИЯ РАСЧЕТОВ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ
МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ МОСТОВ
3.1 Основные принципы разработки АрюМ 3
3.1.1 I азначеиие прог раммиого обеспечения
3.1.2 Объектная модель пролетного строения
3.1 3 Библиотеки интерфейсов
3 1.4 Схема включения объектной модели и библиотек интерфейсов в
программные разработки
3.2 Функциональные возможноеи АргоМ у.З
3.3 Внедрение программного обеспечения ЛргоМ .3 в сисему управлення содержанием искусственных сооружении АСУ ПССО
3.3.1 Принципы создания программы Проводник АргоМ
3.3.2 Технология доступа к базе данных ИССО
3.3.3 Формирование данных для определения условий пропуска поездной нагрузки по пролетному строению
3.3.4 Корректировка данных и ввод дефектов
3.3.5 Банк данных АргоМ у.З
3.4 Программная реализация способа непосредственных за гружений для оценки грузоподъемности
3.5 Выводы по третьему разделу 4 РАСЧЕТНОЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
РАБОТЫ КОНСТРУКЦИЙ
4.1 Численные модели металлических пролетных строений
4.1.1 Пространственная модель пролетного строения с главными фермами пролетом 4,8 м
4.1.2 Пространственная модель балочного пролетного строения пролетом ,0 м
4.2 Натурные исследовании меаллнчсскнх пролетных сросшй
4.2.1 Испытание металлического пролетного строения с главными фермами пролетом 4,8 м
4.2.2 Испытание пролетного строения с главными балками пролетом ,0 м
4.3 Выводы по чет вертому разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Способ непосредственной прокатки может быть эффективно использован в дополнение к методу классификации при определении грузоподъемности элементов со сложным нетреугольным очертанием линии линий влияния усилия, работающих на местную нагрузку или находящихся в сложном напряженном состоянии. Третья глава содержит описание программного обеспечения для расчетов. Автоматизированы процессы определения грузоподъемности металлических пролетных строений на основе метода классификации и, в дополнение, на основе способа, предложенного во второй главе. В четвертой гите проанализированы результаты проведенных расчетов и испытаний металлических пролетных строений. В Заключении подведены итоги работы, сформулированы основные выводы и задачи дальнейших исследований в области оценки грузоподъемности металлических пролетных строений. Рассмотрение проблемы оценки грузоподъемности невозможно осуществлять без анализа конструкций, условий их эксплуатации и фактического технического состояния, выполненного в историческом ракрсе становления расчетных методов и развития информационных технологий, которые позволяют расширить возможности решения поставленных задач на современном уровне. Настоящая глава содержит обзор конструкций и технического состояния металлических пролетных строений железнодорожных мостов России. Дан критический анализ официальных методов оценки их грузоподъемности и приведены сведения о существующих информационных технологиях в правлении содержанием нсксственных сооружений. Краткая характеристика мс циклических пролетных С1 роении жел ел I О. История становления и констрктивные формы металлических пролетных строений мостов изложены в работах Богданова, Н. Г. Бондаря, А. Л. Брика, . Г. Козьмина, Б. Ф. Лесохина, В. О. Осипова, А. Л. Петропавловского, П. С. Стрелецкого , , , и др. Ими подробно изчены особенности пролетных строений, рассмотрены их статические схемы, типовые проекты, нормы проектирования и расчетная нагрчзка, вид металла, соединений и проезжей части, особенности, влияющие на долговечность несщи элементов, проведен анализ повреждении и дефектов пролетных строений. Подобные сведения в той иди иной степени содержит баа данных АСУ ИССО , безсловное преимицество которой определяют фактические сведения о сществюши искссгвенны соор жениях. АСУ, позволяют получать количественные и качественные показатели конструкций и дефектов. Исследование конструкции и технического состояния железобетонных мостов выполняли С Л. Токарев и С. С. Прибытков 4. В своей работе авторы оценивали корректность и полноту представления данных, выполняли обзор конструкций и состояния опор, пролетных строений и мостового полотна. Ими были отобраны десять дорог, данные но которым на конец г. АСУ были представлены наиболее полно. Среди них Горьковская, ЮгоВосточная, Приволжская, Куйбышевская, Свердловская, ЗападноСибирская, Красноярская, ВосточноСибирская, Забайкальская, Дальневосточная дороги. Анализ конструкций и техническою стояния металлических пролетных строений но базам данных этих дорог выполнен в работе , основные результаты работы следующие. Количество металлических пролетных строений равно , в таблице 1. Основной несущий элемент пролетною строения Число, шт Доля. Валка со апошнои стоиков . Неразрешим ферма 0. Неразрешим балки 1. Другой ре совмп пикет, п шти рами 2 2. К началу года на балансе рассматриваемых дорог оставалось не более 2 пролетных строений старше ста лет. Большинство из них служили на подъездных путях с невысокой грузонапряженностью, либо ждали своей скорой замены. Количество пролетных строении, установленных в разное время и эксплуатируемых к началу г . Таблица 1. Годы установки Число, шт. Доля. Число с накоплением, шт. Доля с накоплением. До л 0. Рисунок 1. Распределение эксплуатируемых пролетных строений по годам За годы эксплуатации многие пролетные строения пережили не одну смену нормативных документов. Изменения касались расчетных нагрузок, методов проектирования, не говоря о всевозможных поправках и уточнениях, вводимых в нормы. Распределение пролетных строений по расчетной нагрузке приведено в таблице 1. В эту же таблицу, как показатель состояния сооружений, включен средний срок эксплуатации.