Анализ усилий и деформаций пролетного строения моста методом конечных элементов

rek.docx

Цель и задачи работы .3
Описание мостового сооружения ..3
Решение задачи методом конечных элементов .4
Описание полученных результатов и вывод .5
Графическое приложение 6
Цель и задачи работы
Анализ возникающих усилий и деформаций пролетного строения при реконструкции (добавление балок) существующего моста. Анализ осуществляется на каждой стадии.
Обоснование и реализация пространственной конечно-элементной модели железобетонного плитно-ребристого пролетного строения моста с учетом особенностей конструкции (способ поперечного объединения главных балок расположение в плане условия опирания);
Оценка напряженно-деформированного состояния элементов конструкции при различных стадиях реконструкции.
Описание мостового сооружения
Мостовое сооружение представляет собой плитно-ребристое пролетное строение. Расчетный пролёт имеет длину 15 метров и состоит из восьми главных балок. Расстояние между осями главных балок 1.70 метра. Габарит проезжей части Г 100+2х10. Для объединения главных балок между ними вводятся продольные швы омоноличивания. Пролетное строение опирается с обеих сторон на опорные части (шарнирно-подвижные и шарнирно-неподвижные).
Рекомендуется выполнить реконструкцию моста с увеличением габарита проезда до 11.5 м и грузоподъемности до требуемых современными нормами.
С целью достижения поставленных задач устанавливаем по одной балке с каждой стороны (идентичной). Поперечное объединение новых балок с существующими производим путём установки продольных швов омоноличивания.
Для решения поставленных задач в «SOFiSTiK» мы будем использовать разбиение конструктивных элементов на группы для последующего включения или исключения данной группы из той или иной стадии расчёта.
Решение задачи методом конечных элементов
Расчетная схема ПС (модель) составляется в модуле SOFiPLUS. Представляет собой конструкцию из шести балок (в дальнейшем увеличение до 8 штук) длинной 15 м. расположение в плане с шагом 1.70 м. Граничными условиями являются шарниры с обеих сторон (с одной шарнирно-неподживжный с другой шарнирно-подвижный узел опирания).
Для оценки напряженно-деформированного состояния элементов конструкции было выделены следующие стадии реконструкции:
Начало реконструкции (в расчетную схему включены лишь существующие балки пролетного строения). На данной стадии не учитывается собственный вес пролетного строения;
Начало реконструкции (в расчетную схему включены лишь существующие балки пролетного строения). На данной стадии учитывается только собственный вес пролетного строения;
Стадия монтажа новых балок без учета их собственного веса (добавляются специальные элементы - «пружинки» для предотвращения кручения новой балки);
Стадия монтажа новых балок с учетом их собственного веса;
Омоноличивание продольных швов между новыми балками а также поперечное объединение с существующим пролетным строением с помощью продольных швов омоноличивания. На данной стадии добавляется вес опалубки;
Стадия демонтажа опалубки. При этом новые балки уже полностью включены в совместную работу с пролётным строением. Учитывается собственный вес главных балок и продольных швов омоноличивания;
Полученное пролётное строение («пружинки» убираются);
Укладка дорожной одежды (учет веса дорожной одежды);
Далее приведены результаты расчёта в виде графического приложения на изображениях которого показаны теоритические деформации от постоянных нагрузок а также эпюры моментов относительно оси Y (для каждой стадии соответственно).
Описание полученных результатов и вывод
Полученные результаты полностью отражают все стадии реконструкции мостового сооружения а точнее возникающие усилия в пролётном строении. Момент в балках пролетного строения полученный программным комплексом SOFiSTiK можно впоследствии учитывать в расчётах.
Графическое приложение
Начало реконструкции. Не учитывается собственный вес.
Начало реконструкции. Учитывается только собственный вес пролетного строения.
Монтаж новых балок уширения. Балки без учёта собственного веса.
Монтаж новых балок с учётом собственного веса
Полученное пролетное строение
Укладка дорожной одежды

титул.docx

Министерство образования и науки РФ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный Архитектурно-строительный университет»
Автомобильно-дорожный факультет
Кафедра “Мосты и тоннели”
Моделирование работы несущих элементов при реконструкции автодорожного моста

rec.dwg