автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Методы оценки напряженно-деформированного состояния вант и обоснование технических требований к вантовым системам мостов
Автореферат диссертации по теме "Методы оценки напряженно-деформированного состояния вант и обоснование технических требований к вантовым системам мостов"
На правах рукописи
Сычев Павел Анатольевич
! I
МЕТОДЫ ОЦЕНКИ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ВАНТ И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ К ВАНТОВЫМ СИСТЕМАМ МОСТОВ
Специальность 05.23.11 «Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей»
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
№¿>6 А
На правах рукописи
Сычев Павел Анатольевич
>
МЕТОДЫ ОЦЕНКИ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ВАНТ И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ К ВАНТОВЫМ СИСТЕМАМ МОСТОВ
Специальность 05.23.11 «Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей»
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Работа выполнена в открытом акционерном обществе «Научно-исследовательский институт транспортного строительства» (ОАО ЦНИИС).
Научный руководитель: Доктор технических наук
Платонов Александр Сергеевич
Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор
Почечуев Александр Петрович
Кандидат технических наук Скрябина Татьяна Александровна
Ведущая организация: ОАО «Гипротрансмост»
Защита состоится «26» мая 2006 года, в 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д.303.018.01 при «Научно-исследовательском институте транспортного строительства» по адресу: 129329, г. Москва, ул. Кольская, д. 1, ОАО ЦНИИС.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО ЦНИИС. Отзывы на автореферат диссертации в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по указанному адресу ученому секретарю диссертационного совета.
Автореферат разослан «26» апреля 2006 года
Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук
Петрова Ж. А.
РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ | БИБЛИОТЕКА |
СПетер6«г « - 0» ,
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. При проектировании и строительстве больших и внеклассных мостов в последние годы получили распространение вантово-балочные пролетные строения, позволяющие существенно увеличить перекрываемые пролеты и повысить технико-экономическую эффективность строительства.
Важнейшими функциональными частями этих пролетных строений являются ванты, представляющие собой гибкие несущие элементы разных конструкций, как правило, из стальной проволоки. При проектировании вант не в полной мере учитываются особенности их напряженно-деформированного состояния (НДС) на этапах монтажа и эксплуатации, что связано главным образом с конструктивными особенностями крепления вант к пилону и балке жесткости. Это приводит к появлению в анкерной зоне изгибных напряжений и, как следствие, к обрывам проволок в них. Этот недостаток усугубляется при появлении в вантовых системах высокочастотных колебаний.
Целью работы является разработка методов оценки НДС вант с учетом стадий монтажа и эксплуатации, а также научное обоснование технических требований к конструкциям и материалам вантовых систем и узлов крепления.
Для достижения поставленной цели в работе сформулированы и решены следующие задачи:
- проведен аналитический обзор научно-технических достижений в области методов расчетов и программных комплексов, проектирования и эксплуатации вант и узлов крепления;
- выполнен анализ особенностей НДС мостовых вантовых систем на стадиях монтажа и эксплуатации;
- разработаны и применены математические конечно-элементные модели и методы комплексной оценки НДС вант с адаптацией современных программных расчетных комплексов МКЭ;
- проведены экспериментальные исследования НДС вант и узлов крепления на эксплуатируемых и строящихся отечественных вантовых мостах;
- обоснованы технические требования к конструкциям вант и узлам крепления.
При выполнении диссертационной работы использованы современные теоретические и экспериментальные методы исследования:
- применение информационно-поисковых систем для систематизации научно-технических материалов по тематике исследования;
- теории гибкой нити, упругости, пластичности, метод последовательных приближений для анализа НДС пространственных математических моделей с применением программных расчетных комплексов на базе МКЭ;
- мониторинг статических и динамических параметров НДС вант и других функциональных частей мостов с использованием тензометрического оборудования;
- анализ данных о техническом состоянии конструкций обследованных мостов на основе требований СНиП 3.06.07-86 «Мосты и трубы. Правила обследования и испытаний»;
- анализ результатов сертификационных испытаний на соответствие вантовых систем требованиям действующих отечественных и зарубежных норм с использованием неразрушающего контроля, статических и динамических механических испытаний, а также структурного анализа.
Научная новизна
- Разработаны комплексные методы оценки НДС вант с учетом особенностей условий монтажа и эксплуатации на основе нелинейных и линеаризованных расчетных моделей с адаптацией современных программных расчетных комплексов МКЭ (М8С_МА8ТЯАМ). Для уточнения геометрически нелинейной работы вант при общем анализе НДС вантово-балочных мостов применен метод последовательных приближений.
- Экспериментально установлены закономерности пространственной работы вант и узлов крепления на основе инструментальных испытаний и обследований натурных объектов, показавшие, что расчетная проверка вант по прочности и выносливости по СНиП 2.05.03-84*. «Мосты и трубы», основанная на учете в вантах только осевых усилий, недостаточно корректна. Выполнены расчетные проверки прочности и выносливости вант как растянуто-изогнутых стержней большого удлинения с учетом нелинейности работы посредством приведенного модуля упругости.
- Уточнены формулы расчетных проверок узлов крепления вант по прочности и выносливости, учитывающие их работу в сложном напряженном состоянии, с допущением ограниченного уровня пластических деформаций, а также коэффициент надежности по ответственности для вантовых мостов.
Практическая значимость
- Разработаны методы оценки НДС вант (на базе МКЭ), которые учитывают особенности монтажа, граничные условия крепления, локальный изгиб в анкерной зоне, позволяющие снизить материалоемкость вантовых систем без ущерба для эксплуатационной надежности. Эти методы использованы при проектировании, научно-техническом сопровождении строительства, обследованиях и приемочных испытаниях, а также мониторинге в процессе эксплуатации мостов.
- Сформулированы научно обоснованные технические требования к материалам и конструкциям вантовых систем, а также к узлам крепления, позволяющие улучшить их технологические свойства на стадиях монтажа и эксплуатации, а также повысить эксплуатационную надежность и гарантированный срок службы.
Вопросы, выносимые на защиту
1. Методы комплексной оценки НДС вантовых систем с учетом особенностей монтажа и эксплуатации.
2. Экспериментальные закономерности формирования НДС вант в составе ван-тово-балочного пролетного строения.
3. Научно обоснованные технические требования к материалам и конструкциям вант и узлов крепления.
Достоверность полученных результатов обусловлена:
- корректностью исходных предпосылок применяемых методов исследований;
- достаточной для практических целей качественной и количественной корреляцией результатов численных и экспериментальных исследований при анализе НДС вантовой системы моста у г. Сургута;
- опытом и современными научно-практическими разработками ведущих отечественных предприятий и иностранных фирм в исследуемой области.
Реализация результатов работы:
- При плановых обследованиях и приемочных испытаниях с оценкой долговечности вантово-балочных пролетных строений мостов через р. Обь у г. Сургута и через р. Неву на КАД в г. Санкт-Петербурге.
- В проектных проработках мостового перехода М-2 в г. Астане, респ. Казахстан.
- При разработке методических рекомендаций по проектированию и строительству уникального вантово-балочного моста с арочным пилоном через р. Москву в Серебряном бору.
Апробация. Результаты исследования и основные научные положения диссертационной работы апробированы:
- на международной конференции «Инженерное искусство и развитие цивилизации» в Корпорации «Трансстрой», Москва, 2003;
- на международном симпозиуме «Metropolitan Habitats and Infrastructure», IABSE, Shanghai, 2004;
- на международном симпозиуме «Structure and Extreme Events», IABSE, Lisbon, 2005;
- на международной тематической конференции «Вопросы безопасности при строительстве и эксплуатации транспортных и тоннельных сооружений в крупных мегаполисах» в Корпорации «Трансстрой», Москва, 2005;
- на конференции молодых специалистов в ОАО ЦНИИС, 2005;
- на заседаниях секции «Строительство и реконструкция искусственных сооружений (мосты, виадуки и т.п.)» Ученого совета ОАО ЦНИИС, в 2003 -2006 гг.
Публикации
Основные результаты диссертационной работы представлены в 10 публикациях.
Объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и общих выводов, содержит 142 страницы, 49 иллюстраций, 10 таблиц, 4 диаграммы и, кроме того, 3 приложения.
Работа выполнена в ОАО ЦНИИС в сотрудничестве с ведущими предприятиями и организациями отечественного и зарубежного мостостроения - ОАО «Гипротрансмост», ОАО «Гипростроймост», ОАО «Гипростроймост-Санкт-Петербург», ФГУП СОЮЗДОРПРОЕКТ, ГУП «ЦАГИ-Тест», ФГУП «НИИ мостов МПС России», ОАО «Мостотрест», ОАО «Мостоотряд 19», ОАО «Мостострой 11», МГУ ПС (МИИТ), МАДИ-ГТУ, НПО «Мостовик», ЗАО «Воронежстальмост», ЗАО «Курганстальмост», фирмами VSL, Freyssinet, DSI, Trifeleurope, международной ассоциацией IABSE.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении рассмотрены проблемные вопросы проектирования, строительства и эксплуатации вантово-балочных пролетных строений и обоснована актуальность темы диссертационной работы.
В первой главе диссертации - кратком аналитическом обзоре, описаны в исторической последовательности основные тенденции развития вантовых пролетных строений. Проанализированы конструктивно-технологические особенности вант (гибких несущих элементов), основные научно-технические достижения в методах их расчета и регулирования, а также применяемые программные расчетные комплексы МКЭ для расчета вантово-балочных пролетных строений.
В зарубежном и отечественном мостостроении применяют ванты следующих типов:
- из витых стальных канатов, как правило, «закрытого» типа;
- из параллельных круглых стальных проволок;
- из стальных семипроволочных прядей типа К7;
- из полимерных материалов - стекло- и углепластиков.
Наибольшее распространение в нашей стране получили конструкции вант из стальных витых канатов закрытого типа и из параллельных стальных проволок круглого сечения. При этом отсутствует опыт применения вант отечественного производства из арматурных канатов типа К7 по ГОСТ 13840 в вантово-балочных пролетных строениях.
В то же время ведущие мировые производители вантовых систем Freyssinet (Франция), VSL (Швейцария), DSI-Dywidag (Германия), Bridón (Великобритания), AmericanBridge (США), OVM (Китай), Nippon Steel (Япония) активно внедряют конструктивно-технологические решения вант из высокопрочных семипроволочных прядей типа К7, а также из витых канатов и параллельных проволок.
Методы расчетов вант по теории гибкой нити совершенствовались по мере развития самих вантовых систем.
В теории расчета современных мостов с вантово-балочными пролетными строениями наиболее актуальными являются вопросы оценки фактической работы вант с учетом их пространственного взаимодействия с пилонами и главными балками при статических и динамических нагрузках и воздействиях.
Наиболее важной при этом является оценка несущей способности и долговечности как самих вант, так и узлов крепления.
В нашей стране и за рубежом исследованиями работы гибких несущих элементов, в том числе и вант, занимались многие специалисты. При этом наибольший вклад внесли: А.Н. Аверин, A.B. Александров, А.И. Ананьин, H.H. Волкова, А.Д. Вяжлинский, И.Ш. Гершуни, В.Х.Де Сильва, Д.Б. Долотка-зин, В.П. Егоров, A.JI. Закора, В.Б. Зылев, М.И. Казакевич, В.К. Качурин, Н.Е. Клещев, В.И. Кириенко, Е.И. Крыльцов, A.B. Матвеев, Р.Н. Мацелин-
ский, В.Д. Меркин, Н.М. Митропольский, Е.П. Морозов, A.B. Носарев, Б.В. Остроумов, Г.П. Передерий, A.B. Перельмутер, A.A. Петропавловский,
A.A. Потапкин, В.Д. Потапов, И.М. Рабинович, П.М. Саламахин, B.C. Сафро-нов, В.А. Светлицкий, Ю.М. Сильницкий, И.А. Сильницкий, A.B. Скворцов,
B.И. Скворцов, Т.А. Скрябина, В.И. Сливкер, В.А. Смирнов, Ю.В. Смирнов, А.Г. Соколов, Н.С. Стрелецкий, К.С. Стрелков, A.A. Уманский, В.М. Фрид-кин, С.А. Цаплин, A.B. Шимановский, A.B. Штейн, Ф. Блейх, А. Штюсси, Д. Эгерваги, A. Peyrot, N. Gimsing, A. Goulois, R. Walther и другие.
В связи с развитием вычислительной техники, появлением мощных персональных компьютеров и программных средств широкое распространение получили методы математического моделирования и особенно метод конечных элементов (МКЭ).
В последние годы в ряде учебных, проектных и научно-исследовательских организаций таких, как МГУ ПС (МИИТ), МАДИ-ГТУ, НИИЖБ, ЦНИИС, ЦНИИпроектстальконструкция, Гипротрансмост, Гипростроймост, Гипрострой-мост-Санкт-Петербург, «Мостовик» и др. активно разрабатываются и применяются специализированные программные расчетные комплексы (ГТРК) на базе МКЭ для расчета мостов, в том числе и вантовых.
За рубежом для проектных проработок и научных исследований при строительстве масштабных транспортных объектов, в том числе вантово-балочных мостовых систем, используют ПРК, специализирующиеся на комплексном расчетном обеспечении всех стадий монтажа и эксплуатации. В данное время этим требованиям отвечают весьма сложные и дорогостоящие ПРК, такие как TDV_RM2004, Lusas Bridge, Midas/Civil, SAP2000, SAM, Sofistik, MC3D_COWI, Larsa_4D и др.
В отечественной практике существующие методы оценки НДС вантовых систем и узлов крепления не позволяют комплексно учесть новейшие конструктивные разработки, нелинейный характер их пространственной работы на этапах монтажа и мониторинга в процессе эксплуатации, что приводит к снижению надежности вантовых систем при возникновении высокочастотных колебаний, чрезмерных изгибных напряжений в анкерной зоне и, как следствие, обрыву проволок в вантах.
В этой связи для повышения достоверности расчетов вантовых систем и узлов крепления требуется разработка специальных методов комплексной оценки НДС вант в составе вантово-балочного пролетного строении с адаптацией универсальных ПРК на базе МКЭ, а также формулирование научно обоснованных технических требований к материалам, конструктивно-технологическим решениям, технологиям монтажа вант и узлам крепления, что и предопределило цель и задачи данной диссертационной работы.
Структурная схема выполнения исследования для достижения поставленной цели представлена на рис. 1.
Метолы оценки НДС ваиг и обоснование технических требований к ванговым системам мостов
Анализ конструкций в»п и узлов крен-княя
Обоснование структурной сломм Объела иссле давания
Чнн.]нтичсская оценка 1 состояния вопроса !
1
X
Аня. I и I чс I о юв расчет а н регулирования вант
) Г
X
1
Чип 1Я1 расчетных комплексов МКЭ
ш-;
4на.1И< нормативных требований к яаитам
Залачи Hcc.ic.iOBi
X
Особенности НДС вахтовых к'исгем
Л
Чмлигримен I а.1ьные^ исс 1С,ювалин на Н напрныч объемах J
Адаптация Г1РК пи оценке НДС центовых сис1ем на базе МКЭ
Рис. 1. Структурная схема выполнения исследования диссертационной работы
Вторая глава посвящена разработке методов оценки НДС вант на основе решения геометрически нелинейных задач их деформирования и пространственного взаимодействия с пилонами и балками жесткости.
Разработка методов оценки НДС базируется на основе параболической модели пологих гибких нитей, теории упругости, метода последовательных приближений в форме переменных параметров упругости (жесткости) с достаточной для практических целей сходимостью 0,95.
В связи с тем, что напряжения и относительные удлинения вант находятся в нелинейной зависимости, применение принципа «суперпозиции» при оценке НДС вантовой системы требует для уточнения результатов применения последовательных приближений.
Принято, что фактическое осевое растягивающее усилие в ванте (Лу выражается следующей формулой:
где Ыс - осевое усилие под действие погонного веса ванты д; осевое усилие от преднапряжения; усилие от изменения температуры ванты; №лб - усилие от смещения точек закрепления А и Б, учитывающие взаимодействие с пилонами и балкой жесткости.
При этом исходные характеристики упругой линии провиса ванты приняты по параболической теории гибкой нити и поясняются на рис. 2.
Рис. 2. Формы упругой линии провиса ванты:
I - при шарнирном закреплении; 2 - при жестком защемлении в пилоне; 3 -от действия опорного момента при шарнирном закреплении; 4 - хорда ЛБ
АБ '
N5
Применение линеаризованных расчетных схем продиктовано значительным снижением трудоемкости расчетного процесса и практическими возможностями ПРК. Нелинейность вант учитывается посредством введения приведенного модуля упругости Е' по аналогии с п. 4.68 СНиП 2.05.03-84* «Мосты и трубы».
При этом начальные и конечные значения усилий в вантах для конкретного этапа их монтажа и эксплуатации принимаются с учетом указанных ранее составляющих усилий Ыс, , Ыт, , а исходный модуль упругости Е современных конструкций вант принимается по результатам сертификационных испытаний или действующим нормативным документам. Влияние удельного веса материала (р), горизонтальной проекции ванты (¿Г) и осевых напряжений ванты (о) на приведенный модуль упругости Е' для вантовой системы в общем случае оценивалось по формуле Эрнста:
1 1 р2-а2
Е' Е 12 • <у3
Критерием сходимости аналитического решения метода последовательных приближений выступает соотношение приведенных модулей упругости:
Еп
-г ^ 0,95,
где ЕР и ЕР'1 — приведенные модули упругости соответственно для конечного и предшествующего этапов приближения.
Проведенный анализ работы вант как пологих гибких ни гей не учитывает их жесткость на изгиб, поскольку фактически они состоят из элементов, обладающих низкой собственной изгибной жесткостью по сравнению с другими конструктивными элементами пролетного строения.
Эти допущения корректны только для общего структурного анализа расчетной модели вантового пролетного строения. Вместе с тем в некоторых ситуациях в зонах анкеровки вант возникают значительные изгибные напряжения, которые в сочетании с осевыми растягивающими напряжениями существенно влияют на работу конструкции.
На рис. 3 представлена схема местного изгиба ванты в анкерной зоне. Здесь осевая линия ванты отклоняется под определенным углом со от упругой линии провиса.
у
А
б
V
М(х)
Я
О
4
Рис. 3. Схема локального изгиба ванты в анкерной зоне
В результате между анкеровкой А и концом ванты О происходит сдвиг 5, так как в зоне анкеровки при малых углах ~ со имеем максимальный изгибающий момент на каждой из стадий монтажа, действующий по характеристической кривой 1С в анкерной зоне:
При этом любое изменения утла со приводит к возникновению дополнительных изгибных напряжений в анкерной зоне ванты.
При наличии изгибающего момента изгибные напряжения в анкеровке ванты суммируются с осевыми растягивающим напряжениям и могут существенно повлиять на статическую и динамическую прочность.
Отмечено также, что максимальные изгибные напряжения в анкерной зоне а™,! образуются во внешних фибрах ванты:
где г - внешний радиус ванты.
Установленные зависимости для оценки НДС вантовой системы представлены в удобной для автоматизации расчетов форме и учитывают, в основном, практические значимые при монтаже и эксплуатации параметры, такие как суммарные усилия натяжения от собственного веса, преднапряжения, изменения температур, изменения положения опорных точек, а также изгибные напряжения в анкерной зоне вант.
Практическая реализация методов комплексной оценки НДС вант выполнена посредством универсального программного расчетного комплекса МЯС ЫАЗТКАН при анализе пространственной конечно-элементной модели вантово-балочного пролетного строения моста через р. Обь у г. Сургута, которая (рис. 4) содержала 1817 узлов и 1563 конечных элементов. Результаты расчетов продемонстрировали корреляцию численных и экспериментальных данных в пределах от 0,92 до 0,96.
Рис. 4. Конечно-элементная модель вантово-балойного пролетного строения моста через р. Обь в г. Сургуте
1 - абсолютно жесткие элементы. 2 - элементы пространственного изгибаемого стержня
к
В третьей главе изложены результаты экспериментальных исследований пространственной работы вантовых систем и узлов крепления на натурных мостовых сооружениях.
Целью данного этапа работы являлась оценка фактического состояния вантовых систем, а также других конструктивных элементов мостов и разработка технических рекомендаций по дальнейшей их эксплуатации.
Экспериментальные исследования проводились диссертантом на двух уникальных мостовых сооружениях вантово-балочных систем, построенных в России в последние годы: на мосту через р. Обь у г. Сургута и на первой очереди мостового перехода через р. Неву в г. Санкт-Петербурге.
/ Диссертант принимал участие в обследованиях и испытаниях автодорожного
однопилонного вантово-балочного моста через р. Обь у г.Сургута, а также участвовал в последующей обработке результатов исследования, которые показали:
- снижение усилий натяжения в отдельных вантах с момента начала эксплуатации достигло 6 %, при этом в большей степени затронуло длинные ванты, что объясняется протеканием процессов ползучести и релаксации напряжений в вантовой системе. На протяжении 4 лет эксплуатации сооружения эти процессы практически исчерпали себя, при этом главная балка опустилась ниже проектной кривой на 13 см в зоне 16В ванты и на 18 см в зоне 15Н ванты, а максимальная величина осадки руслового пролета длинной 408 м составила порядка 30 см (в зоне 22 ванты);
- появление в вантах высокочастотных колебаний (от 7,5 до 40 ГЦ) при скоростях ветра от 3,5 м/с и выше, повлекших за собой обрыв нескольких г-образ-ных проволок (рис. 5) защитного слоя на двух вантах руслового пролета;
Рис. 5. Обрыв ¿-образных проволок ванты ЗОН
- периодическое проявление низкочастотных колебаний вант по 1му и 2му тону вертикального изгиба с амплитудами до 1,5 м. При этом имело место и соударение вант.
Для устранения выявленных в процессе обследования и мониторинга высоко- и низкочастотных колебаний вантовой системы моста и частичного снижения изгибных напряжений в исходной корневой заделке вант было предпринято:
- использование специальных устройств для дополнительной заделки вант (УДЗВ), установленных на обрамляющем кольце направляющей трубы у выхода ванты из анкерного блока пилона (рис. 6). При этом высокочастотный вид колебаний практически подавлен за счет повышения логарифмического декремента затухания колебаний системы «ванта-демпфер» примерно до 0,03;
Рис. 6. Консгрукция УДЗВ, установленного на пилоне
- применение длинноходовых демпфирующих устройств (ДХД) (рис. 7) для гашения низкочастотных колебаний длинных вант руслового пролета по 1му и 2му тону вертикального изгиба при скоростях ветра от 4,5 до 12 м/с. При обследовании моста какие-либо повреждения тросовых демпферов как на балке жесткости, так и в анкерном устое не обнаружены.
С участием диссертанта в лаборатории больших и внеклассных мостов Филиала ОАО ЦНИИС «НИЦ Мосты» разработаны конечно-элементные пространственные модели, проведены оценки фактической несущей способности и долговечности вант, а также спрогнозированы изменения важнейших функциональных свойств всего мостового сооружения.
#
Рис. 7. Канатные демпферы на длинных вантах руслового пролета
При этом установлено, что для всех вант моста соблюдаются нормативные критерии предельных состояний по прочности и выносливости - согласно методике СНиП 2.05.03-84*. «Мосты и трубы», основанной на учете в вантах только осевых усилий.
Вместе с тем проведенный анализ НДС конечно-элементной модели ванто-во-балочного моста через реку Обь у г.Сургута и результаты мониторинга динамических параметров вантовой системы моста, проведенного специалистами ГУП «ЦАГИ-Тест», подтвердили необходимость учета изгибающих усилий в анкерной зоне вант при расчетных проверках по прочности и выносливости.
По прочности: По выносливости:
где И„р и М„р, Ыт и Мвн - соответственно максимальные растягивающие и изгибающие усилия в анкерной зоне вант от расчетных и нормативных нагрузок;
Fи IV- соответственно площадь и момент сопротивления ванты; остальные обозначения принимаются по СНиП 2.05.03-84* «Мосты и трубы».
Как показали проведенные исследования, уровень изгибных напряжений (рис. 8) в наиболее длинных вантах достигает 400 МПа, что составляет до 80 % от величины осевых напряжений в вантах, а для наиболее коротких вант не превышает 50 МПа.
+ ^Г = - ту™ т р ж
1>
58,7 79,7 106,35 135,3 160,6 181,76 203,8 225,1 245,98 267,5 290,07 310,84 332,35 353,1 374 395,1
Длины вант руслового пролета, м
—•—8 осевое —8изг —А— 8 изг+ бос Ж Я пред
Рис. 8. Зависимости осевых, изгибных ■ суммарных напряжений (в) в вантах от их длины
Установлено, что после организации комплексной системы демпфирующих устройств УДЗВ + ДХД эксплуатационный ресурс вантовой системы данного моста может составить не менее 50 лет.
Решено, что мониторинг уникального вантово-балочного пролетного строения автодорожного моста на стадии эксплуатации необходимо продолжить по меньшей мере в течение последующих 5-10 лет.
В ходе приемочных обследований и испытаний городского двухпилонного вантово-балочного пролетного строения моста через р. Неву на КАД г. Санкт-Петербурга диссертантом были проведены исследования качественных и количественных особенностей пространственной работы вантовой системы «моно-стренд» и узлов крепления к главной балке жесткости.
Определение силовых факторов в узлах крепления вант под действием испытательной нагрузки проводилось путем обработки результатов испытаний в зависимости от измеренных продольных деформаций (еш £ь, £с, £<д в характерных точках сечения двутаврового элемента (рис. 9) крепления вант к балке жесткости.
Распределение напряжений в характерных точках двутаврового сечения описывалось системой уравнений, из решения которой вычислялись изменения силовых факторов N. Мх и Му, действующих на узлы крепления вант.
Результаты приемочных испытаний вантового моста на КАД в г. Санкт-Петербурге подтвердили, что ванты (в зоне примыкания к узлам крепления) и сами узлы крепления работают как элементы, подверженные действию осевой силы с изгибом в двух главных плоскостях При этом изгибные напряжения от действия испытательной нагрузки достигали 15 % от осевых напряжений. Примененная вантовая система 881 2000 фирмы УБЬ из параллельных семипрово-лочных прядей типа К7 лишена недостатков, присущих вантам из витых канатов закрытого типа: не подвержена влиянию динамических факторов, не зафиксированы колебания вант и узлов крепления. Уровень изгибных напряжений в анкерной зоне вант снижен до 5 - 10 % за счет применения девиаторов, вместе с тем предусмотрена возможность регулирования динамических параметров вантовой системы.
Четвертая глава посвящена обоснованию технических требований к материалам, конструкциям и технологии монтажа вант и узлов крепления к пилонам и балке жесткости.
Формирование научно обоснованных технических требований обусловлено отсутствием в отечественных нормативных документах требований к проек-
Му
Щ
-ас
Мх
т
/ N
ьа
/
Чх
Мл
Раст. + Сжатие
Рис. 9. Определение N. Мх и Му по показаниям тензометров
тированию и эксплуатации современных высокоэффективных вантовых систем из параллельных семипроволочных прядей типа К7 с учетом особенностей коррозионной защиты и конструктивной компоновки прядей К7 (стрендов), анкеров, демпферов, узлов крепления и других функциональных частей (рис. 10).
Рис. 10. Схема ванювой системы для обоснования технических требований
(узел крепления + анкер + зона перехода + ванта)
В качестве исходных данных для обоснования технических требований использованы результаты исследования диссертационной работы, официальные информационные источники, отражающие положительный научно-практический опыт отечественного и мирового мостостроения последних лет, действующие отечественные и зарубежные нормативные и рекомендательные документы.
Для обеспечения необходимого уровня надежности и долговечности конструкции вантовых систем и узлы крепления должны соответствовать определенным техническим требованиям к применяемым материалам и конструкциям, а также к технологии их производства и монтажа. К числу основных технических требований относятся:
- учет в расчетных проверках прочности и выносливости вант и узлов крепления как осевых, так и местных изгибных напряжений, коэффициентов надежности по ответственности у„ (от 1,02 до 1,05 по классу ответственности), а также уточненного коэффициента условий работы т = 0,95 (вместо т = 0,8 по действующим нормам). Например, расчетные проверки прочности узлов крепления вант при действии осевых усилий N и изгибающих моментов Мх и Му производятся по формулам:
Узел Анкерная
крепления обойма
Переходная зона (девиаторы, демпферы и др)
Свободная длина ванты
(приняты обозначения СНиП 2.05.03-84* «Мосты и трубы»).
обязательное применение (рис. 11) комплексной многоуровневой системы антикоррозионной защиты как для самих вантовых систем, так и для узлов крепления;
Воздушное заполнение
Внешнее покрытие
Индивидуальное покрытие
стренд К7
Рис. 11. Комплексная система коррозионной защиты прядей К7
ремонтопригодность и заменяемость как отдельных стрендов, так и ванты в целом при незначительном ограничении движения транспорта; учет при расчетах температурных деформаций градиентов температур самих вант с учетом солнечной инсоляции и обычных, северных А и Б исполнений, например для условий московского региона в рабочем диапазоне температур от минус 40 °С до плюс 60 °С;
многофункциональность оголовка анкера и переходной зоны, которые передают усилия на конструкции главной балки и пилона, исключают угловые отклонения вант, обеспечивают возможность регулирования и замены стрендов во время эксплуатации, защищают ванты от коррозии; соответствие стрендов техническим требованиям (таблица) действующих международных стандартов: максимальная расчетная нагрузка на ванту, скомпонованную из стрендов К7, должна составлять 45 % от максимального разрывного усилия; усталостная прочность ауст > 0,95 ■ а„ на базе 2 миллионов циклов нагружений с максимальным напряжением 0,45 • о„ и амплитудой изменения напряжений для стрендов 300 МПа, а для ванты в целом -200 МПа;
использование в анкерной и переходной зонах вантовых систем шарнирных опор, девиаторов и демпфирующих устройств, снижающих вредные влияния местных изгибных напряжений, особенно при высокочастотных колебаниях от различных внешних воздействий;
сертификация потребительских свойств материалов, конструктивных элементов и их соединений, а также технологий монтажа к требованиям действующих отечественных и зарубежных нормативных документов.
Таблица
Основные технические характеристики стрендов К7 для вант
Технические характеристики Значения
Т15,2 Т15,7
Номинальный диаметр 0, мм 15,2 15,7
Номинальная площадь поперечного сечения, мм2 140 150
Номинальная погонная масса, кг/м 1,086 1,172
Масса цинкового покры гия на базе 2п или Ъл + А1 на единицу площади, г/м2 190- 350
Временное сопротивление ст„ (й^), МПа 1770 1860
Минимальное разрывное усилие (Рошч), кН 248 279
Удлинение от максимальной нагрузки, % >3,5
Модуль упругости, ГПа 195 (±5 %)
Низкая релаксация напряжений (от нагрузки ОДхРоиге в течение 1000 ч), % <2,5
Разработанные требования к вантовым системам внедрены при проектировании и строительстве уникального городского вантово-балочного моста с арочным пилоном через р. Москву в Серебряном бору, где предусмотрена ван-товая система из параллельных семипроволочных прядей типа К7 с индивидуальным защитным покрытием из высокопрочного полиэтилена с расчётным сроком эксплуатации более 100 лет.
В дальнейшем эти технические требования могут быть использованы в качестве нормативной основы для разработки национального стандарта, обеспечивающего «безопасность» вантово-балочных пролетных строений на территории России, в свете Закона РФ о техническом регулировании.
Технико-экономическая эффективность использования результатов диссертационной работы заключается в следующем.
Во-первых, за счет усовершенствования методов оценки НДС вант в части учета осевых и изгибных напряжений при расчетных проверках по прочности и выносливости вант и узлов крепления, введения повышенного коэффициента условий работы т и коэффициента надежности по ответственности сооружения ут, достигается уменьшение материалоемкости вантовых систем до 15 % без снижения эксплуатационной надежности сооружения.
Во-вторых, за счет повышения технологичности, ремонтопригодности, коррозионной стойкости, аэродинамической устойчивости вантовых систем из параллельных прядей типа К7 при соблюдении разработанных в диссертации научно обоснованных технических требований к материалам, конструкциям, технологиям монтажа и эксплуатации, значительно (на 20 - 30 лет) увеличивается безремонтный срок службы вантово-балочных пролетных строений.
Как показало сравнение суммарной стоимости конструкций, монтажа и работ по обеспечению аэродинамической устойчивости двух вариантов вантовых систем (№ 1 - ванты из параллельных прядей типа К7; № 2 ванты из витых канатов закрытого типа) на примере вантового моста в Серебряном бору, больший срок службы вантовых систем по варианту № 1 (100 лет по сравнению с 50), как правило, компенсирует значительное первоначальное превышение их стоимости.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
1. Обобщение результатов приемочных испытаний вантовых мостов на территории России позволило установить, что фактически конструктивные коэффициенты для осевых растягивающих усилий в вантовых системах находятся в диапазоне от 0,69 до 0,88 (в зависимости от пологости вант и характера линии влиянии). Данные значения, свидетельствующие о наличии резерва несущей способности вантовых систем, обусловливают актуальность совершенствования методов оценки НДС вант.
2. На основе проведенных исследований разработаны методы комплексной оценки НДС вантовых систем мостов при монтаже и эксплуатации, учитывающие геометрически нелинейный характер деформирования, формы провисов вант при воздействиях собственного веса, усилий преднапряжения, изменения температуры, перемещения анкерных точек, а также изгибающие усилия в анкерной зоне.
3. Разработаны и применены расчетные конечно-элементные модели вантово-балочных пролетных строений (на базе программного комплекса М8С_ЫА8Т(?АЫ) с использованием линеаризованных расчетных схем вант, учитывающих нелинейность работы введением приведенных модулей упругости с корреляцией численных и экспериментальных данных в пределах от 0,92 до 0,96.
4. В результате выполненных численных и экспериментальных исследований на натурных объектах установлено, что в зоне анкеровки вант возникают существенные изгибные напряжения, достигающие 80 % от осевых напряжений (в зависимости от длины вант). Это обстоятельство должно учитываться в расчетных проверках вант по прочности и выносливости, однако в действующем СНиП 2.05.03-84* «Мосты и трубы» не учтено.
5. На основе анализа результатов приемочных испытаний вантовых мостов выявлено, что переходные элементы узлов крепления вант (в случае отсутствия шарнирных сопряжений) работают как элементы растянуто-изгибаемые в двух плоскостях, что обусловило необходимость уточнения формул расчетных проверок прочности и выносливости этих узлов, включая сварные и болтовые соединения.
6. Анализ результатов мониторинга динамических параметров вантовых систем показал, что для обеспечения выносливости вант следует, наряду со снижением эффективных коэффициентов концентрации напряжений (Р < 1,8), применять также специальные демпфирующие устройства (с логарифмическим декрементом колебаний системы «ванта-демпфер» > 0.03), девиаторы, шарнирные анкерные опоры и др.
7. Экспериментально установлено, что полное затухание процессов ползучести и релаксации напряжений в реальной вантовой системе происходит в течение 3-4 лет под действием постоянных и временных нагрузок и приводит к существенным искажениям проектной схемы сооружения вплоть до полной потери строительного подъема главной балки. Для предотвращения установленных явлений следует проводить предварительную стабилизацию модуля
упругости вант (посредством вытяжки) в пределах нормируемых значений до установки в пролетное строение.
8. На основе анализа результатов сертификационных испытаний вантовых и анкерных систем УБЬ и Ргеуяяте!, проведенных в ОАО ЦНИИС, и обобщения научно-технических достижений лидеров мирового мостостроения установлено, что наиболее эффективными по основным технико-экономическим показателям в области мостовых вантовых систем являются ванты из семи-проволочных прядей типа К7.
9. По результатам проведенных исследований сформулированы научно обоснованные технические требования к материалам и конструкциям вантовых систем из ссмипроволочных прядей типа К7, элементам крепления вант, системам переходной и анкерной зон, конструктивной аэродинамической устойчивости, комплексной антикоррозионной защите, а также к принципам мониторинга и регулирования параметров вантовых систем в целом. Выполнение этих требований позволяет повысить технологичность и эксплуатационную надежность конструкций вантовых мостов обычного и северных А и Б исполнений.
10.Учитывая большое народнохозяйственное и социальное значение отечественных вантово-балочных мостов и мировые тенденции развития большепролетного мостостроения, необходимо продолжить разработки и внедрение отечественных конструктивно-технологических решений вантовых систем, возрождение мостовой вантово-кабельной индустрии, освоение технологий монтажа и регулирования вант, а также дальнейшие исследования методов оценки и регулирования статических и динамических параметров вантовых систем и совершенствование инструментальной приборной базы для мониторинга. Эти мероприятия позволят значительно снизить себестоимость строительства вантово-балочных пролетных строений за счет отказа от зарубежных аналогов, отсутствия таможенных и транспортных накладных расходов, снижения стоимости монтажных работ и аренды оборудования сторонних фирм-производителей.
Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:
1. Платонов A.C., Сычев П.А. «Стальные конструкции мостов из плитных ор-тотропных элементов». Тезисы доклада конференции «Инженерное искусство и развитие цивилизации». М.: «Трансстройиздат», 2003.
2. Pavel A. Sychev «The Features of Steel Cable-Stayed Bridges», IABSE Symposium "Metropolitan Habitats and Infrastructure", Shanghai, 2004.
3. Сычев П.А. «Особенности конструктивных решений металлических мостов вантово-балочной системы в мостостроении». М.: Научные труды ОАО ЦНИИС, Выпуск №220, 2004.
4. Фридкин В.М., Карманова О.В., Шейн П.В., Архипенко Ю.В., Сычев П.А. «Особенности напряженно-деформированного состояния канатных элементов автодорожного вантового моста через р. Обь у г.Сургута». M : Научные труды ОАО ЦНИИС, Выпуск №226, 2005.
5. Pavel A. Sychev «On control of dynamic response of cable-stayed bridges in Russia», Abstract for IABSE Symposium "Structure and Extreme Events", Lisbon, 2005.
6. Боханова C.B., Сычев П.А. «Особенности мониторинга вантово-балочного моста на стадии строительства». М.: Научные труды ОАО ЦНИИС, Юбилейный выпуск, 2005.
7. Сычев П.А. «Концепции обеспечения безопасности применения стальных цепных несущих элементов в городских вантовых и висячих мостах». Тезисы доклада международной тематической конференции «Вопросы безопасности при строительстве и эксплуатации транспортных и тоннельных сооружений в крупных мегаполисах». М.: «Трансстройиздат», 2005.
8. Сычев П.А. «Аналитическое обеспечение мониторинга стадии монтажа вантово-балочного моста». «Транспортное строительство», 2005, №11.
9. Анисимов А В., Сычев П.А., Сергеев АА. «Особенности конструкции ванто-во-балочной системы» «Дороги России XXI век», 2006, №1.
Ю.Сычев П.А. «Технические требования к конструктивно-технологическим решениям вантовых систем мостов». М.: Научные труды ОАО ЦНИИС, Выпуск №231, 2006.
Подписано в печать 20.04.2006. Формат 60 х 84 Объем 1,75 п.л. Тираж 80 экз. Заказ 10.
Отпечатано в типографии ОАО ЦНИИС. Лицензия ПЛД № 53-510 от 22,10.1999 г.
129329, Москва, Кольская 1 Тел.: (495) 180-94-65
¿OptA
eu*
93 17,
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Сычев, Павел Анатольевич
Введение
ГЛАВА 1 Краткий аналитический обзор
1.1 Тенденции развития вантовых пролетных строений
1.2 Конструктивные особенности существующих вантовых систем
1.3 Методы оценки напряженно-деформированного состояния вант
1.4 Применение программных расчетных комплексов для оценки напряженно-деформированного состояния вантово-балочных пролетных строений
1.5 Выводы по главе 1, цель и задачи исследования
ГЛАВА 2 Методы оценки напряженно-деформированного состояния вант
2.1 Методы оценки напряженно-деформированного состояния вант на стадиях монтажа и эксплуатации
2.2 Метод последовательных приближений при анализе вантово-балочных пролетных строений
2.3 Метод оценки изгибных напряжений в анкерной зоне вант
2.4 Адаптация программного расчетного комплекса MSCNASTRAN к расчету вантово-балочных систем
2.5 Выводы по главе
ГЛАВА 3 Экспериментальные исследования на натурных объектах
3.1 Автодорожный мост с однопилонным вантово-балочным пролетным строением через р.Обь около г.Сургута
3.2 Городской мост с вантово-балочным пролетным строением через р.Неву на КАД г.Санкт-Петербурга
3.3 Выводы по главе
ГЛАВА 4 Обоснование технических требований к вантовым системам
4.1 Конструктивные требования к узлам крепления вант
4.2 Технические требования к современным вантовым системам
4.3 Конструктивные требования по обеспечению аэродинамической устойчивости вантовых систем
4.4 Расчет экономической эффективности от реализации новых конструктивных решений вантовых систем
4.5 Выводы по главе
Введение 2006 год, диссертация по строительству, Сычев, Павел Анатольевич
Пролетные строения вантово-балочной системы получили широкое распространение при строительстве большепролетных мостов в последние 30 -40 лет. Имеются исторические примеры применения подобных конструктивных решений и в более ранние периоды.
Наиболее важными функциональными частями вантово-балочных пролетных строений являются гибкие несущие элементы - ванты, работающие, в основном, на растяжение и способные воспринимать значительные напряжения. Это существенное достоинство при сочетании с эффективной статической схемой пролетного строения, обеспечивающей значительную разгрузку главной балки, предопределило области рационального применения вантово-балочных пролетных строений:
• автодорожные, железнодорожные, городские, совмещенные и трубопроводные мосты больших пролетов (300-500м), при которых становится нерационально применение балочно-неразрезных, арочных и прочих комбинированных систем. Наряду с висячими системами достижение наибольших пролетов (до 800-1000м) становится возможным при использовании относительно легких стальных главных балок из ортотропных плитных элементов и высокопрочных вантовых систем;
• мостовые переходы с неблагоприятными гидрогеологическими условиями (большая глубина и скорость течения воды, слабые водонасыщенные грунты в основании, карсты, оползневые склоны, стесненные условия судоходства и др.), которые обуславливают необходимость перекрытия этих участков большими пролетами;
• мосты через судоходные реки и морские акватории, глубокие ущелья, в мегаполисах со сложившейся застройкой, когда целесообразен монтаж конструкций моста внавес;
• мосты с повышенными архитектурно-эстетическими требованиями.
В силу высокой технико-экономической эффективности интерес к мостам с пролетными строениями вантово-балочной системы постоянно растет
Приложение А). Богатейший опыт в этой области накоплен в XX веке в Германии, Франции, Швейцарии, Дании и других странах западной Европы. Весьма показателен в этом отношении нарастающий опыт США и Китая. Если до 1992 года в США было построено 24 крупных мостовых перехода с пролетными строениями вантово-балочной системы, то к 2005 их количество удвоилось.
В России также наблюдается тенденция к большепролетному мостостроению. Так, за последние годы были построены несколько уникальных мостовых сооружений вантово-балочной системы, не уступающих по основным технико-экономическим параметрам мировому уровню (см. Глава 3).
Можно констатировать, что создание современных уникальных мостов, поражающих воображение огромными масштабами, оригинальностью и прогрессивностью конструктивно-технологических решений, тесно связано с применением пролетных строений вантово-балочных систем. Очевидно, эти конструкции сохранят свою привлекательность для проектировщиков и строителей в ближайшем будущем.
Поскольку ванты являются важнейшей функциональной частью вантово-балочных пролетных строений, то обеспечение их долговечности по основным потребительским (эксплуатационным) свойствам - прочности, деформативности, выносливости, хладостойкости, коррозионной стойкости и другим является непременным условием обеспечения долговечности всего мостового сооружения.
Вместе с тем, в настоящее время при проектировании вант не в полной мере учитываются особенности их напряженно-деформированного состояния (НДС) и динамического поведения, что связано с наличием факторов нелинейности и условиями крепления в пилонах и балке жесткости.
Основой успешного решения обозначенных вопросов является разработка методов оценки и регулирования НДС вантовых систем, а также научно обоснованных требований к современным конструктивно-технологическим решениям самих вант и узлов их крепления, что, с учетом вышеизложенного, определяет актуальность данной работы.
Заключение диссертация на тему "Методы оценки напряженно-деформированного состояния вант и обоснование технических требований к вантовым системам мостов"
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
1. Обобщение результатов приемочных испытаний вантовых мостов на территории России позволило установить, что фактически конструктивные коэффициенты для осевых растягивающих усилий в вантовых системах находятся в диапазоне от 0,69 до 0,88 (в зависимости от пологости вант и характера линии влиянии). Данные значения, свидетельствующие о наличии резерва несущей способности вантовых систем, обусловливают актуальность совершенствования методов оценки НДС вант.
2. На основе проведенных исследований разработаны методы комплексной оценки НДС вантовых систем мостов при монтаже и эксплуатации, позволяющие учитывать геометрически нелинейный характер деформирования, формы провисов вант при воздействиях собственного веса, усилий преднапряжения, изменения температуры, перемещения анкерных точек, а также изгибающие усилия в анкерной зоне.
3. Разработаны и применены расчетные конечно-элементные модели вантово-балочных пролетных строений (на базе программного комплекса MSCNASTRAN) с использованием линеаризованных расчетных схем вант, учитывающих нелинейность работы введением приведенных модулей упругости с корреляцией численных и экспериментальных данных в пределах от 0,92 до 0,96.
4. В результате выполненных численных и экспериментальных исследований на натурных объектах установлено, что в зоне анкеровки вант возникают существенные изгибные напряжения, достигающие 80% от осевых напряжений (в зависимости от длины вант). Это обстоятельство должно учитываться в расчетных проверках вант по прочности и выносливости, однако, в действующем СНиП 2.05.03-84*. «Мосты и трубы» не учтено.
5. На основе анализа результатов приемочных испытаний вантовых мостов выявлено, что переходные элементы узлов крепления вант (в случае отсутствия шарнирных сопряжений) работают как элементы растянуто-изгибаемые в двух плоскостях, что обусловило необходимость уточнения формул расчетных проверок прочности и выносливости этих узлов, включая сварные и болтовые соединения.
6. Анализ результатов мониторинга динамических параметров вантовых систем показал, что для обеспечения выносливости вант следует, наряду со снижением эффективных коэффициентов концентрации напряжений (Р < 1,8), применять также специальные демпфирующие устройства (с логарифмическим декрементом колебаний системы «ванта-демпфер» > 0.03), девиаторы, шарнирные анкерные опоры и др.
7. Экспериментально установлено, что полное затухание процессов ползучести и релаксации напряжений в реальной вантовой системе происходит в течение 3-4 лет под действием постоянных и временных нагрузок и приводит к существенным искажениям схемы сооружения вплоть до полной потери строительного подъема главной балки. Для предотвращения установленных явлений следует проводить предварительную стабилизацию модуля упругости вант (посредством вытяжки) в пределах нормируемых значений до установки в пролетное строение.
8. На основе анализа результатов сертификационных испытаний вантовых и анкерных систем VSL и Freyssinet, проведенных в ОАО ЦНИИС, и обобщения научно-технических достижений лидеров мирового мостостроения установлено, что наиболее эффективными по основным технико-экономическим показателям в области мостовых вантовых систем являются ванты из семипроволочных прядей типа К7.
9. По результатам проведенных исследований сформулированы научно обоснованные технические требования к материалам и конструкциям вантовых систем из семипроволочных прядей типа К7, элементам крепления вант, системам переходной и анкерной зоны, конструктивной аэродинамической устойчивости, комплексной антикоррозионной защите, а также принципам мониторинга и регулирования параметров вантовых систем в целом. Выполнение этих требований позволяет повысить технологичность и эксплуатационную надежность конструкций вантовых мостов обычного и северных А и Б исполнений.
10. Учитывая большое народнохозяйственное и социальное значение отечественных вантово-балочных мостов и мировые тенденции развития большепролетного мостостроения, необходимо продолжить разработки и внедрение отечественных конструктивно-технологических решений вантовых систем, возрождение мостовой вантово-кабельной индустрии, освоение технологий монтажа и регулирования вант, а также дальнейшие исследования методов оценки и регулирования статических и динамических параметров вантовых систем и совершенствование инструментальной приборной базы для мониторинга. Эти мероприятия позволят значительно снизить себестоимость строительства вантово-балочных пролетных строений за счет отказа от зарубежных аналогов, отсутствия таможенных и транспортных накладных расходов, снижение стоимости монтажных работ и аренды оборудования сторонних фирм-производителей.
Библиография Сычев, Павел Анатольевич, диссертация по теме Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
1. Артюхов Б.Л., Блан К., Ванты компании «ФРЕЙССИНЕ», М.: Фрейссине, 2004. 2 Артюхов Б.Л.; Блан К., Технологии Фрейссине на строительстве виадука Мийо (Франция), Мостостроение мира, №1-2,2005.
2. Бахтин С.А., Висячие и вантовые мосты. Волгоград: ВГТУ, 2002, с. 103.
3. Блейх Ф., Теория и расчет железных мостов, М.: Гострансиздат, 1931.
4. Бондарь Н.Г., Вопросы статической и динамической работы мостов, Днепропетровск: ДИИТ, 1990, с.88.
5. Боханова С.В., Научно-технический отчет по результатам обследования и6. приемочных испытаний автодорожного моста через реку Неву в составе первой очереди КАД в г.Санкт-Петербург, Часть 1, М.: ОАО ЦНИИС , 2005.
6. Бычковский Н.Н., Пименов С.И., Железобетонные мосты, Саратов: СГТУ, 2006.
7. Владимирский С.Р., Системотехника мостостроения, С-Пб.: Питер, 1994, с. 286.
8. Гершуни И.Ш., Инструкция пользователя программы GERjq Гибшман М.Е., Металлические мосты на автомобильных дорогах, М.:Строиздат, 1948.
9. Гибшман М.Е., Теория расчета мостов сложных пространственных систем, М.: Транспорт, 1973, с.200.
10. Городецкий А.С., Зоворицкий В.И., Рассказов А.О., Лантух-Лященко А.И., Метод12. конечных элементов в проектировании транспортных сооружений, М.: Транспорт, 1981.
11. Де Сильва В.Х., Сидорович Е.М., Расчет непологих изгибно-жестких нитей13. переменного сечения с учетом полного выражения кривизны, известия ВУЗ, Новосибирск: НИСИ, Строительство и архитектура, №9, 1985.
12. Долотказин Д.Б., Косицын С.Б., Использование программного комплекса ANSYS в16. расчетах вантового моста через реку Объ в Сургуте, Конференция пользователе CAD-FEM, 2001.
13. Индейкин А.В., Федотова И.А., Классические задачи динамики мостов в современном изложении, С-Пб.: ЛИИЖД, 2003, с.52.25
14. Казакевич М.И., Василенко А.Г., Аэродинамика рамных пилонов и опор,
15. Днепропетровск: ДИИТ, «Теория колебаний, динамика и статика мостов», Межвузовский сборник научных трудов, 1991.
16. Катаев С.К., Исследование влияния некоторых факторов воздействия подвижной нагрузки на динамическую реакцию вантового моста большого пролета, Исследования стальных конструкций коробчатых мостов, Труды ЦНИИС, М.: ЦНИИС, 1988, с.57-64.
17. Кириенко В.И., Байтовые мосты, Киев: Буд1вельник, 1967, с. 144.
18. Кириенко В.И., Байтовый железобетонный мост, М., Бетон и железобетон, №6, 1965. ^ Колюшев И.Е., Проект нового моста через р.Даугаву в Риге,
19. М.: Тимр, Вестник мостостроения , №1-2,2004. 35. Крыльцов Е.И., Байтовые мосты, М.: ТрансЖелдориздат, 1935, с.239. ^ Локшин М.З., Сиротинский М.С., Алюминиевые конструкции в мостостроении, Транспортное строительство, № 10,2002.
20. Малинин Н.Н., Прикладная теория пластичности и ползучести, М.: Машиностроение, 1975. Матвеев А.В., Некоторые вопросы создания специализированного программного 38. комплекса для анализа мостовых конструкций, М.: МНИТ, Вестник МИИТа, №7, 2002.
21. Мацелинский Р.Н., Статический расчет гибких висящих конструкций, М.: Стройиздат, 1950.
22. Меркин Д.Р., Введение в механику гибкой нити, М.: Наука, 1980. Митропольский Н.М., Теории и методы пространственного расчета41. сплошностенчатых пролетных строений, Автореферат дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук, М.: ЦНИИС, 2003, с.30.
23. Михайлов В.В., Предварительно напряженные комбинированные и вантовые конструкции, М.: АСВ, 2002.
24. М.:Строиздат, 1988. . Овчинников И.Г., Висячие и вантовые мосты: эстетические проблемы, Саратов: СГТУ, 2002, с.108.
25. Пемов И.Ф., Степашин A.M., Платонов А.С., Создание мостовых сталей нового поколения с использованием природнолегированных руд Халиловского37
-
Похожие работы
- Оптимизация параметров двухпилонных металлических вантовых мостов при их автоматизированном проектировании с применением ПК
- Совершенствование программы автоматизированного проектирования двухпилонных металлических вантовых мостов
- Проектирование автодорожных вантовых мостов с железобетонными балками жесткости при заданных технико-экономических показателях
- Обоснование рациональных параметров сталежелезобетонных двухпилоных автодорожных вантовых мостов с вантами по схеме "веер"
- Разработка методики и программы автоматизации проектирования вантовых мостов со сталежелезобетонными балками жесткости
-
- Строительные конструкции, здания и сооружения
- Основания и фундаменты, подземные сооружения
- Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
- Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
- Строительные материалы и изделия
- Гидротехническое строительство
- Технология и организация строительства
- Здания и сооружения
- Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
- Строительство железных дорог
- Строительство автомобильных дорог
- Мосты и транспортные тоннели
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Строительная механика
- Сооружение подземного пространства городов
- Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
- Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия
- Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
- Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов