 |
Методика расчета пролетного строения на статическое действие нагрузки
|
|
|
|
Основным критерием оценки работы конструкций мостового сооружения под действием испытательной нагрузки является соответствие значений, измеренных при испытаниях упругих факторов (перемещений, деформаций), результатам расчетов.
С целью учета действительного характера взаимодействия несущих конструкций пролетного строения между собой, расчет выполнялся по пространственной модели (рис. 5.4, 5.5).
Компьютерное моделирование конструкций пролетного строения выполнялось с использованием сертифицированного программного комплекса «ЛИРА-САПР» со специализированной расчетно-графической системой ПК «ЛИРА-САПР Мост». В основу этого комплекса положен метод конечных элементов.
Дискретизация конструкций рассматриваемого пролетного строения выполнялась с использованием следующих типов конечных элементов (КЭ), входящих в КЭ библиотеку комплекса «ЛИРА-САПР»:
- универсальный стержневой КЭ без учета сдвиговых деформаций;
- универсальный четырехугольный плоский оболочечный КЭ (тонкая плита по теории Кирхгофа);
- специальный двухузловой элемент упругой связи между узлами с характеристиками жестких вставок.
Универсальный стержневой КЭ использовался для моделирования следующих элементов пролетного строения:
- поперечных и продольных связей из спаренных уголков;
- рёбер жёсткости главных балок;
- продольных рёбер и поперечных балок ортотропной плиты проезжей части.
Плоский четырехугольный оболочечный КЭ использовался для моделирования стального настила ортотропной плиты проезжей части, стенки и поясов главных стальных балок, домкратных балок, расположенных над опорами.
В КЭ модели пролетного строения основная плоскость узлов располагается в уровне срединной поверхности стального настила ортотропной плиты проезжей части.
|
|
|
Упругие связи с характеристиками жестких вставок использовались для моделирования сопряжений поперечных связей и домкратных балок с главными балками.
Упругие связи между узлами задавались абсолютно жесткими по аналогии с абсолютно жесткими телами (АЖТ), которые в КЭ модели выполняют кинематическую связь перемещений.
Опорные связи накладывались на опорные узлы в месте расположения подвижных и неподвижных опорных частей. Деформативность опор сооружения в расчетах не учитывалась.
В расчетной модели геометрические размеры несущих конструкций рассматриваемого пролетного строения приняты на основании проведенных обмерочных работ и проектных данных.
Испытательная нагрузка прикладывалась посередине пролетов моста согласно схемам установки автомобилей. На рис. 5.6÷5.12 показаны расчетные схемы загружений испытательной нагрузкой и, полученные по статическому расчету, соответствующие схемы деформирования поперечного сечения металлического пролетного строения в середине пролёта.
Трёхмерное изображение «в теле» с закреплениями и связями
Трёхмерное изображение «в теле» без ортотропной плиты проезжей части
Вид с фасада
Рис. 5.4. Графическое изображение КЭ-ой модели металлического пролетного строения
Вид сверху на ортотропную плиту проезжей части
Горизонтальное сечение на уровне нижнего пояса главных балок
Горизонтальное сечение на уровне продольных связей
Поперечное сечение над опорой (x = 0)
Поперечное сечение в пролёте (x = 10,0м)
Рис. 5.5. Фрагменты КЭ модели металлического пролетного строения
Схема деформирования поперечного сечения в середине пролёта №1
Рис. 5.6
Сопоставление измеренных и расчетных прогибов главных балок металлического разрезного пролётного строения в поперечном сечении в середине 1-го пролета
|
|
|
при загружении испытательной нагрузкой по схеме №1
Схема деформирования поперечного сечения в середине пролёта №1
Рис. 5.7
Сопоставление измеренных и расчетных прогибов главных балок металлического разрезного пролётного строения в поперечном сечении посередине 1-го пролета
при загружении испытательной нагрузкой по схеме №2
Схема деформирования поперечного сечения в середине пролёта №2
Рис. 5.8
Сопоставление измеренных и расчетных прогибов главных балок металлического разрезного пролётного строения в поперечном сечении посередине 2-го пролета
при загружении испытательной нагрузкой по схеме №3
Схема деформирования поперечного сечения в середине пролёта №3
Рис. 5.9
Сопоставление измеренных и расчетных прогибов главных балок металлического разрезного пролётного строения в поперечном сечении посередине 3-го пролета
при загружении испытательной нагрузкой по схеме №4
Схема деформирования поперечного сечения в середине пролёта №4
Рис. 5.10
Сопоставление измеренных и расчетных прогибов главных балок металлического разрезного пролётного строения в поперечном сечении посередине 4-го пролета
при загружении испытательной нагрузкой по схеме №5
Схема деформирования поперечного сечения в середине пролёта №5
Рис. 5.11
Сопоставление измеренных и расчетных прогибов главных балок металлического разрезного пролётного строения в поперечном сечении посередине 5-го пролета
при загружении испытательной нагрузкой по схеме №6
Схема деформирования поперечного сечения в середине пролёта №6
Рис. 5.12
Сопоставление измеренных и расчетных прогибов главных балок металлического разрезного пролётного строения в поперечном сечении посередине 6-го пролета
при загружении испытательной нагрузкой по схеме №7
|
|
|
