CC BY
69
Проектирование автодорожных мостов
ОБОБЩЕННАЯ КОНСТРУКТИВНАЯ ФОРМА СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ДВУХПИЛОННЫХ ВАНТОВЫХ АВТОДОРОЖНЫХ МОСТОВ И БЛОК-СХЕМА ПРОГРАММЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
П.М. САЛАМАХИН, д-р техн. наук, профессор ЛЕ ВАН МАНЬ, аспирант
Московский автомобильно-дорожный институт (ГТУ), pavel-salamahin@mail.ru
В статье приведены обобщенная конструктивная форма сталежелезобетонных автодорожных вантовых мостов и блок -схема программы автоматизации их проектирования, на основе которых разрабатывается соответствующая программа автоматизации проектирования.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: сталежелезобетонные вантовые мосты, автоматизация проектирования, блок - схема, обобщенная конструктивная форма
1. Принятая обобщенная конструктивная форма сталежелезобетонных двухпилонных вантовых мостов
Будем проектировать вантовые мосты (рис.1), состоящие из двух пилонов, сталежелезобетонную балку жесткости и произвольное количество вант, прикрепленных по симметричной схеме к верху пилонов и к узловым точкам балки жесткости. Кроме того, верх пилонов будем крепить к неподвижным точкам в телах устоев специальными крайними вантами- оттяжками.
Рис. 1. Обобщенная схема моста
Обозначим расстояние между концами балки жесткости и пилонами L1 , а расстояние между пилонами L2. Общую длину L0 балки жесткости L0=L2+2L1, высоту пилона над уровнем проезжей части НР1, полную высоту деформируемой части пилона НР2. Значения L2 и L1 предполагается принимать с учетом профиля преграды и экономических соображений. Будем считать, что узлы крепления вант к балке жесткости по всей её длине располагаются на равных расстояниях d , при этом в пределах крайних пролетов может быть по т узлов, а в пределах среднего пролета 2к + 1 узлов, где т и к произвольные числа. Общее количество узлов крепления вант на балке жесткости может быть любым, но по конструктивным соображениям оно должно быть нечетным. В середине основного пролета находится узел, порядковый номер которого равен (т + к) + 1, к которому ванты не присоединяются. Общее количество узлов составляет N = 2(т + к) + 1, при том L1 = ш<1 , L2 = 2(к + 1)<1, а L0 = 2(к + 1)<1 + 2ш<! = 2(т + к +1)ё. Пронумеруем узлы балки жесткости, в которых могут быть закреплены ванты и приложены постоянные и временные нагрузки, от 1 до N = 2(т + к) + 1.
Будем исходить из того, что на левом устое балка жесткости имеет неподвижную, а на правом подвижную опорные части. Особо отметим, что балку
жесткости не предполагается опирать непосредственно на пилоны во избежание возникновения значительных отрицательных изгибающих моментов. Балка жесткости в узлах т и т + 2(к + 1) будет подвешена на вертикальных вантах, линейной жесткости которых можно будет придавать различное значение, что позволит моделировать пилон и как жесткую опору.
Рис. 2. Часть фасада и план балки жесткости вантового моста
На рис. 2 приведена часть фасада сталежелезобетонной балки жесткости между узлами крепления вант и её план. Сталежелезобетонная балка жесткости принята с поперечным сечением, имеющем две металлические коробки с наклонными стенками, верхний пояс которых объединяется с железобетонной плитой гибкими цилиндрическими упорами с головками, и нижний пояс в виде ортотропной плиты. Стенки балок укреплены поперечными ребрами жесткости для обеспечения их местной устойчивости, по которым с шагом L (рис. 2) размещены поперечные балки проезжей части. Главные балки объединяются в плоскостях крепления вант диафрагмами (рис. 3) и поперечными балками (рис. 4), Цилиндрические упоры расположены по верхним поясам поперечных балок и диафрагм (рис. 2).
Рис. 3. Обобщенная форма поперечного сечения балки жесткости в плоскости крепления вант
Рис. 4. Обобщенная форма поперечного сечения балки жесткости в плоскости поперечных балок проезжей части
Обобщенная конструктивная форма поперечного сечения пилона (рис. 5) принята в виде двух ветвей, установленных на расстоянии ВО , каждая из которых принята в виде прямоугольной коробки высотой Вх и шириной Ву. Боковые стенки этой коробки выполнены из стального листа толщиной d, укрепленного продольными и поперечными ребрами. Расстояние между продольными ребрами L30 ветви пилона принимается из условия обеспечения устойчивости листа, а расстояние между поперечными ребрами L20 из условия минимального расхода материала.
Во
7Г--7Г
Рис. 5. Обобщенная форма поперечного сечения пилона
Рис. 6. Обобщенная конструкция узла крепления вант на верху пилона
На рис. 6 приведена принятая обобщенная конструкция узла крепления вант на верху пилона.
Рис. 7. Обобщенная конструкция крепления вант к балке жесткости
Рис. 8. Обобщенная конструкция крепления оттяжки в теле устоя
На рис. 7 и 8 приведены принятые конструкции узлов крепления вант к балке жесткости и крепления оттяжек к устоям. Размеры всех элементов пролетного строения и пилонов вантового моста будут определяться с учетом удовлетворения условий прочности и жесткости, местной устойчивости элементов под воздействием возникающих силовых факторов в соответствии с ниже приведенной блок-схемой программы автоматизации проектирования вантового моста с принятой обобщенной конструктивной схемой.
2. Принятая блок-схема разработанной программы АПВМ
Л и т е р а т у р а
1) Саламахин П.М. Проблемы и концепция автоматизации проектирования и оптимизации конструкции мостов// Транспортное строительство. - 2004. - № 4. - С. 20 - 23.
2) Саламахин П.М. Инженерные сооружения в транспортных строительстве/ П.М Саламахин, Л.В. Маковский, В.И. Попов. - М: Изд. центр "Академия", 2007. - 272 с.
3) Бычковский Н.Н. Сталежелезобетонные мосты/ Н.Н. Бычковский, В.П. Акатов, В.П. Величко, С.И. Пименов. - М: Саратовский гос. технический ун-т, 2006. - 592 с.
4) Бычковский Н.Н. Вантовые мосты/ Н.Н. Бычковский, С.Н. Бычковский, С.И. Пименов. - М: Саратовский государственный технический университет, 2007.
THE GENERALIZED CONSTRUCTIVE FORM OF TWO-PYLON CABLE-STAYED COMPOSITE BRIDGES AND THE FLOW-CHART OF PROGRAM OF THEIR DESIGN OPTIMIZATION
Salamahin, P.M., Le Van Manh
This article presents the generalized constructive form of two-pylon cable-stayed composite bridges and the flow - chart of program of design optimization that provides the basis for developing the corresponding program of design optimization.
KEY WORDS: the two-pylon cable-stayed composite bridges, design optimization, flow - chart, generalized constructive form.
НЬ -0-
