Теория пространственных расчетов мостовых конструкций как сложных комплексных систем

• Автор: Нгуен Чам (Трам), 0
• Шифр специальности: 05.23.15
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1982
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 384 c. : ил

Посвящаю светлой памяти моего от НГУЕН БА ЗОАНА

Диссертационная работа выполнена в Московском ордена Тру дового Красного Знамени автомобильнодорожном институте в Мос ковском ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени инс титуте инженеров железнодорожного транспорта и в Ханойском строительном институте.
При проведении работы автор получил ценные указания и со ты от покойного профессора, доктора технических наук М.Е.ГИБШ которому автор выражает глубокую признательность. В разработк настоящей диссертации автор также пользовался ценными указани и полезными советами заслуженного деятеля науки и техники, до ра технических наук, заведующего кафедрой Мосты МИИТа, проф сора А.А.ПЕТРОПАВЛОВСКОГО. Автор считает своим долгом выразит большую признательность коллективу кафедры Мосты и тоннели МАДИ во главе с доцентом кандидатом технических наук Н.Н.ГЛИН коллективу кафедры Мосты МИИТа, а также коллективу кафедры Мосты и тоннели ХаСИ за ценные советы и большую помощь в пр цессе работы над диссертацией и при подготовке к защите.
ВВЕДЕНИЕ


Естественно , для отражения действительной работы сооружения необходимо рассматривать все его конструктивные части с грунтовым основанием как одну целую, нераздельную и совместно деформирующуюся систему. Методика анализа сложных пространственных конструкций мостов и транспортных сооружений как комплексной единой системы пролетных строенйй опор фундаментов с грунтовой средой достаточно затруднительна и почти еще не рассматривалась до сего времени. При разработке указанной проблемы возникает необходимость решать ряд вопросов, в первую очередь, вопрос о выборе расчетных моделей конструкции. Для описания поведения реальных сооружений целесообразно изображать схематически генеральную модель упомянутой конструкции в виде системы произвольных брусьев, упруго соединенных между собой и опертых на обобщенные упругие связи, моделирующие окружающую среду рис. Очевидно, в конкретных случаях интуитивно некоторые связи можно отбрасывать или заменять абсолютно жесткими недеформирумыми связями, т. Ч
ч
г

Рис. Обобщенные схемы расчета некоторых видов мостов и транспортных сооружений

жесткость упругих опор примет величину, равную бесконечности, то будем иметь жесткую опору. Таким образом, полученная расчетная модель естественно занимает общее положение среди широкого круга расчетных схем и является как бы их обобщением, охватывая, как частные случаи, простые модели плоских или прямолинейных балочных систем с различными граничными условиями. Более того, если влиянием второстепенных факторов пренебрегаем, например, влиянием жесткости балок на кручение, то это ни что иное как различные модели приближенных методов расчета, которые нашли отражение в литературе. Действительно, в случае исследования строительных конструкций в целом с учетом их совместной работы с окружающим грунтом эффективно используется расчетная модель, в которой грунт считается упругим основанием, характеризуемым коэффициентом постели в общем видеили рассматривается как упругое полупространство. В рассмотрении работы неразрезных конструкций различного вида в том числе арочных, кривых в плане и в пространстве. Расчетная схема в виде првизвольной неразрезной балки на обобщенных упругих опорвх находит также эффективное применение и при анализе поперечного распределения нагрузок в многобалочных пролетных строениях мостов с различной конструкцией балочных клеток и проезжей части в том числе с криволинейными балками и плитой проезжей части сводчатого вида. Так, можно сказать, что случай рассматриваемой модели расчета является обобщением ряда обычных простых расчетных схем, которые часто встречаются в практике расчета сооружений, но с
прямолинейными осями и простыми упругими опорами. Единый характер указанной модели несомненно поможет исследователям в процессе анализа и синтеза конструкций при их изучении и расчетах. Для решения сложных пространственных конструкций мостов дискретизация конструкции играет важную роль. Вместе с вопросом моделирования дискретизация расчетных схем является идеализацией реальных конструкций и представляет собой самый первый шаг для решения поставленной задачи. Дискретизация включает определение размеров, выбор типов конечных элементов и суперэлементов, принятие их характерных границ и основной системы всей конструкции. В современных методах анализа конструкций с использованием матричного аппарата обычно требуется разбиение расчетных схем на конечные элементы. При рассмотрении прямолинейных стержневых систем на основе допущений, принимаемых в курсах сопротивление материалов и строительная механика такие методы оказываются точными методами, так как всегда можно определить достаточно точно напряженнодеформированное состояние. Однако, применительно к криволинейной стержневой системе, изза требования разделения рассматриваемого бруса на отдельные элементы и замены их прямолинейными элементами, расчетные схемы таких методов становятся приближенными. Очевидно, дискретизация расчетных схем с этими конечными элементами большого размера приводит к уменьшению точности расчета.