Оптимизация гибкости сжатых элементов мостовых конструкций

• Автор: Фан Пинь
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 116 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.0асть применения и конструктивные формы сжатых элементов в мостовых конструкциях.

1.1. Теоретические основы устойчивости сжатых элементов мостовых конструкций.

1.1.1. Основы работы и расчета центрально сжатых элементов

1.1.2. Основы работы и расчета внецентренно сжатых элементов.

1.2. Нормативные расчеты элементов мостовых конструкций на устойчивость и существующий способ определения размеров сжатых элементов

1.2.1. Расчет деревянных элементов мостов на устойчивость

1.2.2. Расчет железобетонных элементов мостов на устойчивость

1.2.3. Расчет на устойчивость стальных элементов мостов

1.3. Существующий способ определения требуемых сечений сжатых элементов мостовых конструкций.
1.4. Понятие об оптимальной гибкости сжатых элементов и способе е определения
1.5. Задачи настоящей работы.
ГЛАВА 2. УСТАНОВЛЕНИЕ ЗАВИСИМОСТЕЙ ОПТИМАЛЬНОЙ ГИБКОСТИ СЖАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ОТ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
2.1. Вводные замечания.
2.2. Оптимальная гибкость деревянных сжатых элементов
2.3. Оптимальная гибкость стальных элементов.
2.4 Эмпирические формулы зависимости оптимальной приведенной тбкости стальных сжатых элементов от безразмерного параметра, для стальных элементов
2.5. Оптимальная гибкость железобетонных элементов.
2.6. Эмпирические формулы зависимости оптимальной гибкости от
безразмерного параметра для железобетонных конструкций.
2.7. Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРА р ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ
ПОПЕРЕЧНЫХ СЕЧЕНИЙ СЖАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МОСТОВЫХ
КОНСТРУКЦИЙ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.0. Предварительные замечания.
3.1. Круглое поперечное сечение сжатого элемента из древесины
3.2. Прямоугольное поперечное сечение центрально сжатого деревянного
элемента.
3.3. Двутавровое сварное металлическое сечение центрально или
внецентренно сжатого элемента
3.4. Коробчатое сварное металлическое сечение центрально или
внецентренно сжатого элемента
3.5. Кольцевое металлическое сечение сжатого или внецентренно сжатого
элемента.
3.6. Коробчатое сварное металлическое сечение, подкрепленное
продольными ребрами, центрально или внецентренно сжатого элемента.
3.7. Кольцевое металлическое сечение сжатого или внецентренно сжатого
элемента, подкрепленного ребрами.
3.8. Прямоугольное сечение железобетонных стоек сжатых или
внецентренно.
3.9. Круглое сечение сжатых железобетонных стоек.
3 Кольцевое сечение железобетонных стоек сжатых или внецентренно
сжатых элементов.
3 Вывод по главе 3.
ГЛАВА 4 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ СЖАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С УЧЕТОМ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИХ ОПТИМАЛЬНОЙ ГИБКОСТИ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОПЕРЕЧНЫХ СЕЧЕНИЙ СЖАТЫХ ДЕРЕВЯННЫХ, СТАЛЬНЫХ, ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ МОСТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
4.1. Вступительные замечания.
4.2. Оценка эффективности поперечных сечений сжатых деревянных элементов мостовых конструкций.
4.3. Оценка эффективности поперечных сечений сжатых стальных элементов мостовых конструкций.
4.4. Оценка эффективности поперечных сечений сжатых
железобетонных.
4.5.Рекомендации по последовательности проектирования сжатых и внецентренно сжатых элементов мостовых конструкций с учетом предварительного определения оптимальной их
гибкости
4.6. Выводы по главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Предварительные замечания. Круглое сечение сжатых железобетонных стоек. Вывод по главе 3. Вступительные замечания. Оценка эффективности поперечных сечений сжатых деревянных элементов мостовых конструкций. Оценка эффективности поперечных сечений сжатых стальных элементов мостовых конструкций. Актуальность работы. В конструкциях опор и в сквозных балочных пролетных строениях автодорожных и железнодорожных мостов, а также в пилонах современных висячих и вантовых мостов широко используются линейные элементы, воспринимающие сжимающие усилия. В настоящее время при проектировании этих сжатых элементов мостовых конструкций их требуемая площадь определяется в соответствии со СНиП 2 с использованием мегода последовательных приближений. Это связано с тем, что для определения требуемой площади поперечного сечения любого сжатого элемента в настоящее время используется условие устойчивости, в котором имеется две неизвестных величины площадь поперечного сечения и коэффициент продольного изгиба, зависящий от неизвестной гибкости. Реализация метода последовательных приближений вызывает особые сложности при проектировании пилонов современных вантовых и висячих мостов, имеющих большую высоту и значительные сжимающие усилия. Профессор Саламахин П. М. по условию компоновки поперечных сечений сжатых элементов любой конструкгивной формы с учетом обеспечения требуемой гибкости ввел второе уравнение, что позволяет найти их оптимальную гибкость по обычным исходным данным и исключить метод последовательных приближений при определении требуемой их площади. Получить зависимости оптимальной гибкости сжатых элементов любой конструктивной формы из любых материалов от обычных исходных данных задачи их проектирования. Получить формулы для новых геометрических характеристик сжатых элементов, необходимых для определения оптимальной их гибкости. Разработать рекомендации по проектированию сжатых элементов мостовых конструкций с учетом предварительного определения их оптимальной гибкости. Метод исследования. Использован обычный математический аппарат для решения нелинейных уравнений и метод наименьших квадратов для получения эмпирических связей. Впервые получены зависимости оптимальной гибкости сжатых элементов любой конструктивной формы из любых материалов от обычных исходных данных задачи их проектирования. Получены формулы для новых геометрических характеристик сжатых элементов, введенных профессором Саламахиным П. М., необходимых для определения оптимальной их гибкости. Практическая значимость работы. ПК. Апробация работы. Основные результаты работы опубликованы в 4 статьях, доложены и одобрены на научнотехнических конференциях МАДИ в и г. Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Она содержит 7 страниц машинописного текста, список использованной литературы из наименований. ГЛАВА 1. Область применения и конструктивные формы сжатых элементов в мостовых конструкциях. Центрально и внецснтренно сжатые элементы в настоящее время широко используются в различных элементах деревянных, металлических и железобетонных мостов. В деревянных мостах сжатые элементы широко используются в конструкциях свайных и рамносвайных опор, а также в фермах ГауЖуравскогорис. Исходным материалом для элементов этих конструкций являются бревна или брусья. Рис. Схемы опор деревянных мостов а опора железнодорожного моста б опора автодорожного моста. На рис. В сквозных металлических пролетных строениях находят применение также металлические трубы в качестве линейных сжатых и растянутых элементов ферм. Рис. Находят применение также сквозные железобетонные пролетные строения под железную дорогу. На рис. НИИЖТА в г. Элементы этих ферм имеют тавровое, двутавровое и прямоугольное сечения. Железобетонные сжатые элементы наибольшее применение находят в промежуточных и крайних опорах металлических и железобетонных мостов. Основными несущими элементами этих опор являются сваи и стойки прямоугольного сечения, оболочки различных диаметров или буронабивные железобетонные столбы. На рис.