Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ВСН 51-88 Уширение мостов.doc
Скачиваний:
138
Добавлен:
29.03.2015
Размер:
2.75 Mб
Скачать

2. Основные положения расчета сталежелезобетонного пролетного строения с использованием программы

2.1. Программа SK, написанная на алгоритмическом языке "Фортран-IV", позволяет производить расчет разрезных сталежелезобетонных двухбалочных пролетных строений на стесненное кручение от временной нагрузки с учетом переменности сечения по длине.

В основе алгоритма решений лежит теория В.З.Власова совместно с некоторыми положениями численного анализа.

Неоднородное дифференциальное уравнение равновесия с переменными коэффициентами имеет вид:

;

после подстановки

,

. (5)

Данное уравнение решаем относительно депланации , используя для этого метод прогонки. Прогоночные коэффициенты имеют вид (прямой ход):

;

(6)

.

Решение получаем в виде линейной комбинации (обратный ход):

. (7)

Из граничных условий имеем:

.

Зная размер депланации в точках значения усилий и напряжений получаем, пользуясь дифференциальными зависимостями:

(8)

Для аппроксимации функции угла закручивания воспользуемся формулой численного дифференцирования:

. (9)

При этом полученную систему линейных уравнений решаем также методом прогонки. Прогоночные коэффициенты вычисляют по формулам (прямой ход):

; (10)

.

Значения угла закручивания получаем аналогично (7) (обратный ход):

.

Граничные условия представлены в виде:

.

2.2. Область применения программы ограничивается следующими возможностями:

расстояние между главными балками не должно быть более 1/4 расчетого пролета;

количество мест изменения сечения на половине пролета не более 10;

количество одновременно рассчитываемых сечений не более 20 на половине пролета.

2.3. Ввод исходных данных осуществляется в соответствии с бланками, изображенными на рис.4, 5, 6.

Рис.4.

Рис.5.

Рис.6.

Вывод информации производится в виде таблиц. При этом имеется пять вариантов печати - один основной и четыре дополнительных. Для назначения того или иного варианта служит индекс управления печатью , вводимый с исходными данными (см. рис.6).

Возможные варианты вывода информации в зависимости от индекса управления печатью приведены в табл.1.

Таблица 1. Варианты вывода информации

#G0Значение

Наименование варианта

Дополнительные сведения о выданной информации

1

Основной

1. Геометрические характеристики сечений

2. Силовые факторы стесненного кручения

3. Нормальные напряжения

4. Касательные напряжения

2

Дополнительный

1. Геометрические характеристики сечений

3

"

2. Силовые факторы

4

"

3. Нормальные напряжения

5

"

4. Касательные напряжения

Использование основного варианта позволяет получать для каждого сечения максимальный объем информации в виде таблиц. Пример информации для сечения =21 м показан в табл.2-5.

Таблица 2. Геометрические характеристики сечения

#G0Момент инерции секториальный, м

Момент инерции кручения, м

Положение ц.т. от низа вертикала, м

Расстояние от ц.т. плиты до центра изгиба, м

3,30316

0,0754

2,058

0,852

Таблица 3. Силовые факторы от временной нагрузки

#G0Общий крутящий момент, т·м (кН·м)

Крутящий момент, т·м (кН·м)

Бимомент, т·м(кН·м)

Изгибно-крутящий момент, т·м (кН·м)

-1,51(-15,1)

-0,06(-0,6)

-109,72(-1097,2)

-1,46(-14,6)

-14,84(-1)48,4)

-0,55(-5,5)

-1076,35(-10763,5)

-14,29(-142,9)

Таблица 4. Нормальные напряжения от кручения временной нагрузкой

#G0В нижнем поясе, кг/см(МПа)

В верхнем поясе, кг/см(МПа)

На уровне ц.т. плиты, кг/см(МПа)

24,1(2,4)

-7,5(-0,7)

-2,0(-2,0)

Угол закручивания рад.

Таблица 5. Касательные напряжения от кручения временной нагрузкой

#G0На уровне ц.т., кг/см(МПа)

Максимальные в стенке, кг/см(МПа)

На верхней грани плиты, кг/см(МПа)

0,8(0,1)

0,8(0,1)

0,8(0,1)

Использование дополнительного варианта дает возможность выводить информацию частями (пример показан в табл.6-8).

Таблица 6. Геометрические характеристики сечения

#G0Момент инерции секториальный, м

Момент инерции кручения, м

Положение ц.т. от низа вертикала, м

Расстояние от ц.т. плиты до центра изгиба, м

=1,000 м

1,88593

0,07539

2,289

0,569

=2,000 м

1,88593

0,07539

2,289

0,569

=4,200 м

1,88593

0,07539

2,289

0,569

=8,400 м

2,84132

0,07540

2,133

0,763

=12,600 м

3,30316

0,07541

2,058

0,852

=18,800 м

3,30316

0,07541

2,058

0,852

=21,000 м

3,30316

0,07541

2,058

0,852

2.4. При использовании для решения задачи ЭВМ СМ-4 необходимый объем памяти без оптимизации расположения массивов находится в интервале от 40 до 56 Кбайт. Время счета около 10 с.

Копию программы SK можно заказать с подлинников, которые находятся в ВЦ Минавтодора РСФСР и СибАДИ.

Таблица 7. Силовые факторы от временной нагрузки

#G0Общий крутящий момент, т·м (кН·м)

Крутящий момент, т·м (кН·м)

Бимомент, т·м(кН·м)

Изгибно-крутящий момент, т·м (кН·м)

=1,000 м

-24,35

-14,11

-9,64

-10,22

-238,84

-138,41

-94,58

-100,27

=2,000 м

-23,20

-14,12

-18,87

-9,08

-227,64

-138,56

-185,12

-89,09

=4,200 м

-19,12

-13,60

-34,88

-5,52

-187,61

-133,39

-342,16

-54,15

=8,400 м

-14,33

-11,09

-76,86

-3,24

-140,57

-108,81

-754,020

-31,81

=12,600 м

-11,10

-7,75

-102,05

-3,36

-108,92

-76,00

-1001,09

-32,93

=18,800 м

-2,46

-2,10

-109,35

-0,36

-24,09

-20,63

-1072,71

-3,49

=21,000 м

-1,51

-0,06

-109,72

-1,46

-14,84

-0,55

-1076,35

-14,29

Таблица 8. Нормальные напряжения от кручения временной нагрузкой

#G0В нижнем поясе, кг/см(МПа)

В верхнем поясе, кг/см(МПа)

На уровне ц.т. плиты, кг/см(МПа)

=1,000 м

3,8

0,4

-0,7

-0,1

-0,2

-0,0

Угол закручивания: рад

=2,000 м

7,5

0,7

-1,3

-0,1

-0,4

-0,0

Угол закручивания: рад

=4,200 м

13,9

1,4

-2,4

-0,2

-0,7

-0,1

Угол закручивания: рад

=8,400 м

19,4

1,9

-5,3

-0,5

-1,5

-0,1

Угол закручивания: рад

=12,600 м

22,4

2,2

-6,9

-0,7

-1,9

-0,2

Угол закручивания: рад

=18,800 м

24,0

2,4

-7,4

-0,7

-2,0

-0,2

Угол закручивания: рад

=21,000 м

24,1

2,4

-7,5

-0,7

-2,0

-0,2

Угол закручивания: рад