- •Аналитические методы расчета висячих и вантовых мостов
- •Введение
- •1. Общая характеристика висячих и вантовых мостов
- •1.1. Терминология и классификация
- •1.2. Характеристика типов пролетных строений висячей и вантовой систем и параметры их проектирования
- •1.3. Основные элементы пролетных строений, их конструкция и материалы
- •Основные характеристики канатов
- •1.4. Пилоны висячих и вантовых мостов
- •1.5. Область и перспективы применения висячих и вантовых мостов, их достоинства и недостатки
- •Предельные пролеты мостов различных систем
- •Рекомендуемые диапазоны пролетов
- •2. Вариантное проектирование висячих и вантовых мостов
- •2.1. Основные концепции вариантного проектирования
- •2.2. Эскизное проектирование висячих мостов
- •2.3. Эскизное проектирование вантовых мостов
- •2.4. Эскизное проектирование опор
- •2.5. Определение расхода материалов (веса) элементов висячих и вантовых мостов
- •2.6. Технико-экономическое сравнение вариантов
- •3. Аналитические методы расчета висячих мостов
- •3.1. Теоретические основы расчета висячих мостов
- •3.2. Расчет гибких висячих мостов
- •3.3. Расчет висячих систем с балками жесткости
- •Характеристики линий влияния усилий в элементах
- •Ординаты линий влияния опорного момента для отношений
- •4. Аналитические методы расчета вантовых мостов
- •4.1. Статический расчет методами строительной механики
- •4.2. Приближенные способы расчета
- •4.3. Определение деформаций (прогибов) вантовых систем
- •Контрольные вопросы
- •5. Практический расчет несущих элементов висячих и вантовых мостов
- •5.1. Общие замечания
- •Коэффициенты к нагрузкам
- •5.2. Подбор сечений кабеля, подвесок и вант
- •5.3. Подбор сечений балок жесткости
- •5.4. Подбор сечений пилонов
- •Контрольные вопросы
- •6. Динамический и аэродинамический расчеты висячих и вантовых мостов
- •6.1. Основы динамического расчета
- •6.2. Основы расчета аэродинамической устойчивости
- •Значения для сечений балки жесткости
- •Контрольные вопросы
- •7. Статический расчет висячих и вантовых мостов на эвм
- •7.1. Общие замечания
- •Iбал max {Iбал (1), Iбал (2)}.
- •7.2. Вычислительная программа «Интэл»
- •7.3. Примеры расчета висячих мостов
- •7.4. Примеры расчета балочно-вантовых мостов
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Аналитические методы расчета висячих и вантовых мостов
- •680021, Г. Хабаровск, ул. Серышева, 47.
- •Аналитические методы расчета висячих и вантовых мостов
Коэффициенты к нагрузкам
Вид расчета элементов висячих и вантовых систем |
Вводимые коэффициенты | ||
к постоянным нагрузкам |
к подвижной вертикальной нагрузке |
к температурному воздействию | |
Расчет на прочность |
|
, (1 + ) |
= 1,2 |
Расчет на выносливость |
= 1 |
= 1, (1 + 2/3) |
– |
Расчеты по жесткости, включая расчет по образованию трещин в железобетонных элементах |
= 1 |
= 1, (1 + ) = 1 |
= 1 |
Величина динамического коэффициента (1 + )к вертикальным нагрузкамСК, АК, а также к нагрузкам от поездов метрополитена и трамвая при расчете элементов главных ферм (балок) и пилонов висячих и вантовых моcтов определяется как [10]
К вертикальным подвижным нагрузкам для пешеходных мостов, к нагрузкам на тротуарах, к техническим нагрузкам трубопроводов
(1 + ) = 1,0.
Нормативная временная вертикальная нагрузка от подвижного состава различного вида и пешеходов принимается в соответствии с требованиями СНиП 2.05.03-84* [10 пп. 2.11–2.15, 2.21].
Расчетные значения интенсивности постоянных нагрузок для отдельных несущих элементов пролетных строений висячих и вантовых мостов принимаются по результатам эскизных расчетов (подразд. 2.5).
5.2. Подбор сечений кабеля, подвесок и вант
Подбор сечений кабеля, подвесок и вант из канатов производится из условия прочности и выносливости [10]. При расчете на прочность стальных канатов должно быть удовлетворено условие
(5.1)
где – наибольшее расчетное усилие в гибком элементе, возникающее при наиболее неблагоприятном сочетании нагрузок; – суммарная площадь сечения гибкого элемента; – расчетное сопротивление каната; = 0,8 – общий коэффициент условий работы;= 0,95…1,0 – коэффициент условий работы, учитывающий влияние местных концентраторов напряжений.
Расчетное сопротивление определяется следующим образом:
– для канатов одинарной свивки и закрытых несущих
– для канатов и пучков из параллельно уложенных высокопрочных проволок
Здесь – наименьшее временное сопротивление проволок разрыву по государственным стандартам;– разрывное усилие каната в целом (табл. 1.1);= 1,6 – коэффициент надежности;– площадь сечения всех проволок в канате (табл. 1.1).
Подбор сечения элементов при их компоновке из канатов выполняется:
– по стандарту выбирается тип каната с характеристиками диаметра каната расчетной площади канатаи разрывного усилия
– определяется необходимое количество канатов
При компоновке элементов из параллельных проволок:
– принимается диаметр проволоки и соответствующее ему значение[10];
– находится
– площадь сечения элемента
– определяется количество проволок
– осуществляется компоновка формы элемента. Так, при круглой форме:
a) число рядов проволок устанавливается из условия
б) диаметр элемента устанавливается из условия
в) площадь сечения элемента
При выполнении подвесок, вант в виде жестких элементов из прокатной стали используется условие
(5.2)
где – расчетное сопротивление прокатной стали [1];m = 0,8…0,9 – коэффициент условий работы.
Для элементов (подвесок) из арматурной стали
(5.3)
где – расчетное сопротивление растяжению соответственно напрягаемой и ненапрягаемой арматурой стали классовA-III, A-IV, A-V [10].
Проверка элементов из стальных канатов на выносливость выполняется по формуле [10, п. 4.58]
(5.4)
где – максимальное напряжение цикла при расчете на выносливость от усилия;m = 0,8; – коэффициенты, принимаемые по [10, п. 4.58].
Для нахождения коэффициента асимметрии цикла при определениивеличинуможно принять:
Проверка на выносливость элементов из прокатной стали выполняется согласно [10, п. 4.57], а элементов из арматурной стали – согласно [10, п. 3.39].