Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций Электронная библиотека российских диссертаций
Каталог

Обратная связь

Я ищу:

Содержимое электронного каталога российских диссертаций

Диссертационная работа:

Мыцик Владимир Станиславович. Методика оценки выносливости стальной ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.11 / Мыцик Владимир Станиславович; [Место защиты: Науч.-исслед. ин-т транспортного строительства]. - Москва, 2007. - 187 с. : ил. РГБ ОД,


Для получения доступа к работе, заполните представленную ниже форму:


*Имя Отчество:
*email



Содержание диссертации:

Введение 4

Глава 1 Аналитический обзор (состояние вопроса, цель и задачи
исследования).
9

1.1 Тенденции развития стальных конструкций проезжей части
автодорожных мостов 9

  1. Анализ усталостных повреждений в ортотропных плитах 16

  2. Нормативная подвижная автодорожная нагрузка 23

  3. Анализ действующих нормативных документов по расчету мостов на выносливость 25

  4. Выводы по главе. Цель и задачи исследования 37

Глава 2 Статистическое распределение временных нагрузок на
ортотропной плите
41

  1. Особенности движения современного грузового автотранспорта 41

  2. Адаптация нормативной нагрузки для оценки выносливости элементов ортотропной плиты 47

2.3 Статистическое распределение нагрузки на ортотропной плите в
поперечном направлении. 54

2.4 Интенсивность потока движения автотранспорта 63

2.5 Назначение коэффициента усталостного приведения реальных
грузовых автомобилей к тележке нормативной нагрузки АК 71

2.6 Выводы по главе 83

Глава 3 Изучение закономерностей силового воздействия нормативной
тележки по схеме АК на продольные ребра различных типов
85

3.1 Описание расчетной схемы и порядка расчета 85

3.2 Зависимость нормальных напряжений в продольных ребрах
ортотропной плиты от поперечного положения нормативного автомобиля... 94

  1. Изучение на натурном объекте воздействия автомобиля КамАЗ-55111 на нормальные напряжения в элементах ортотропнои плиты при его перемещении поперек проезжей части 107

  2. Выводы по главе 113

Глава 4 Методика оценки выносливости стальной ортотропнои плиты
проезжей части автодорожных мостов
115

  1. Учет поперечного положения нагрузки и его влияние на усталостную прочность продольных ребер ортотропнои плиты 115

  2. Учет вероятности классов нормативной нагрузки 132

4.3 Разработка методики оценки выносливости ортотропнои плиты
проезжей части автодорожных мостов от обращающихся нагрузок 139

4.4 Выводы по главе 142

Глава 5 Практическое применение методики оценки выносливости стальной ортотропнои плиты проезжей части автодорожных мостов... .143

  1. Программная реализация методики оценки выносливости в табличном редакторе Microsoft Excel 143

  2. Применение методики для оценки выносливости стальной ортотропнои плиты с продольными ребрами различной конструкции 148

  3. Определение экономического эффекта от внедрения методики оценки выносливости ортотропнои плиты проезжей части автодорожных мостов от обращающихся нагрузок 152

  4. Выводы по главе 160

Заключение. Основные результаты и выводы 161

Библиографический указатель 164

Приложение П.1 175

Приложение П.2 185



Введение диссертации:

Актуальность проблемы. До 1991 г. отечественные нормы не регламентировали расчеты автодорожных мостов на выносливость. Впервые такие требования были включены в действующий СНиП 2.05.03-84 «Мосты и трубы» [82]. Однако, дополнения 1991 г. не учитывали ряд специфических особенностей нагружения элементов ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов от вертикальной временной нагрузки с позиции оценки выносливости. Более того, при регламентированных в [82] эффективных коэффициентах концентрации напряжений необходимость выполнения расчетов на выносливость, как правило, отпадала. Наблюдаемая в последние годы тенденция к росту интенсивности движения грузового автотранспорта по проезжей части обострила эту проблему. В этой связи возникли реальные предпосылки к снижению ресурса элементов ортотропной плиты проезжей части по выносливости, с наступлением предельного состояния сначала второй, а затем и первой группы. В условиях низких температур, характерных для эксплуатации конструкций северного А и Б (по [82]) исполнения, усталостные повреждения могут привести к катастрофическим последствиям.

Таким образом, назрела необходимость проведения научных исследований по проблеме оценки выносливости конструкций ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов с разработкой соответствующей методики. Она должна учитывать особенности движения автотранспорта и закономерности накопления усталостных повреждений от автодорожной нагрузки, а также позволять использование современных компьютерных программ, позволяющих корректно учесть индивидуальные особенности работы ортотропной плиты любой конструкции под нагрузкой, вероятность положения на проезжей части и перспективы развития временных нагрузок. Совокупность вышеизложенного характеризует актуальность диссертационной работы.

Цель работы. Целью настоящей работы является разработка методики оценки выносливости стальной ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов от обращающихся нагрузок.

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи:

  1. Адаптация нормативной нагрузки для оценки выносливости ортотропной плиты;

  2. Изучение вероятностных особенностей поперечного положения грузовых автомобилей на проезжей части моста и его влияние на напряженное состояние элементов ортотропной плиты различной конструкции;

  3. Оценка закономерности накопления усталостных повреждений в ортотропной плите от воздействий многоосных грузовых автомобилей;

^Экспериментальное натурное исследование влияния поперечного положения автомобиля КамАЗ-55111 на напряженное состояние элементов ортотропной плиты проезжей части;

5. Разработка методики оценки выносливости стальной ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов от обращающихся нагрузок.

Методы исследования. В соответствии с целью и задачами диссертационной работы исследования выполнены с использованием современных теоретических и экспериментальных методов. Теоретические методы базировались на научных положениях математического анализа, теории вероятностей и математической статистики, строительной механики, метода предельных состояний и теории надежности. Экспериментальные исследования проводили на натурном мостовом сооружении с использованием современной компьютерно-измерительной тензометрической системы.

Научная новизна работы состоит в следующем:

  1. Обоснован расчетный метод перехода от обращающихся и перспективных грузовых автомобилей к условной абстрагированной эквивалентной по воздействию на плиту нормативной нагрузке посредством специального коэффициента усталостного приведения и предложена схема этой нагрузки при оценке выносливости ортотропной плиты;

  2. Выявлены закономерности влияния на усталостную прочность элементов ортотропной плиты проезжей части воздействий автомобильной нагрузки: вдоль моста при малых длинах линий влияния в пределах 3-^6 м и поперек моста в пределах нормируемых габаритов полосы проезжей части;

3. Получена теоретическая зависимость котангенса угла наклона кривой
усталости при нагружении ортотропной плиты до 5x106 циклов для
конструкционных сталей, используемых в отечественном мостостроении.

Практическая значимость. Методика оценки выносливости стальной ортотропной плиты автодорожных мостов от обращающихся нагрузок позволяет привести долговечность ортотропной плиты в соответствие с проектным сроком службы моста. В табличном редакторе Microsoft Excel разработана специальная программа «Auto-fatigue», позволяющая оперативно определять долговечность по выносливости стальных ортотропных плит автодорожных мостов. Даны предложения по оценке остаточного ресурса элементов и узлов ортотропных плит, а также по учету ежегодного накопления усталостных повреждений в зависимости от реального количества пропущенных по проезжей части грузовых автомобилей с целью корректировки остаточного ресурса по выносливости.

Вопросы, выносимые на защиту:

1. Адаптация нормативной нагрузки для оценки выносливости ортотропной плиты;

2. Результаты исследования вероятностного поперечного положения
грузовых автомобилей на проезжей части моста и его влияния на напряженное
состояние ортотропной плиты с продольными ребрами различной конструкции;

  1. Методика оценки выносливости стальной ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов от обращающихся нагрузок;

  2. Предложения по оценке остаточного ресурса стальной ортотропной плиты эксплуатируемых автодорожных мостов.

Достоверность основных научных положений и результатов исследования обеспечивается корректностью теоретических и экспериментальных исследований (в пределах принятых допущений), а также удовлетворительным совпадением полученных в результате теоретических исследований данных с данными эксперимента на натурном объекте.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы использованы ОАО «Гипротрансмост» в проекте моста через реку Москву на участке Краснопресненского проспекта от МКАД до проспекта Маршала Жукова для оценки усталостной долговечности разработанных и испытанных в «НИЦ «Мосты» ОАО ЦНИИС при участии автора диссертационной работы новых конструктивных решений узлов ортотропной плиты с продольными ребрами замкнутого трапециедального сечения.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на заседаниях секции «Строительство и реконструкция искусственных сооружений (мосты, путепроводы, виадуки и т.п.)» Ученого совета ОАО ЦНИИС, а также на 64-й научно-методической и научно-исследовательской конференции Московского Автомобильно-Дорожного Института МАДИ (ГТУ).

Публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы представлены в 5 публикациях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического указателя и приложений. Полный объем диссертации составляет 187 стр., включая 73 рисунка, 22 таблицы и 2 приложения. Основной текст (без оглавления, библиографического указателя, приложений, рисунков и таблиц) излагается на 117 страницах. Библиографический указатель включает 114 наименований.

Диссертация выполнена в Филиале ОАО ЦНИИС «НИЦ «Мосты».

Реклама


2006-20011 © Каталог российских диссертаций