Delist.ru

АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАЗРЕЗНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ С НАПРЯГАЕМОЙ АРМАТУРОЙ (16.09.2011)

Автор: Зыонг Тхе Ань

- впервые разработан алгоритм автоматизированного проектирования разрезных ребристых бездиафрагменных железобетонных пролетных строений автодорожных мостов с напрягаемой арматурой из пучков 4К7 и 7К7 с оптимизацией проектного решения по минимуму стоимости и массы;

- впервые получены оптимальные по стоимости независимые параметры разрезных железобетонных пролетных строений автодорожных мостов с напрягаемой арматурой из пучков 4К7 и 7К7 и установлены закономерности изменения целевой функции от их значения.

Достоверность и обоснованность полученных результатов исследования определяется корректностью поставленных задач, обоснованностью всех принятых этапов расчета и конструирования, использованием апробированных методов расчета и конструирования, а также подтверждена сравнением полученных результатов с известными данными реального проектирования аналогичных пролетных строений.

Практическая значимость работы заключается в том, что:

- Разработанная программа позволяет определять оптимальные параметры разрезных железобетонных пролетных строений автодорожных мостов с напрягаемой арматурой из пучков 4К7 и 7К7 по критерию их минимальной стоимости.

- Эффективность работы определяется возможностью резкого повышения производительности труда проектировщиков за счет использования современной вычислительной техники в режиме тесного общения специалиста и ПК.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту

1. Алгоритм программы автоматизированного проектирования и оптимизации ребристых железобетонных пролетных строений с напрягаемой арматурой из пучков 4К7 и 7К7 по критерию минимальной стоимости с учетом основных конструктивных и расчетных требований СНиП 2.05.03-84*.

2. Программа автоматизированного проектирования и оптимизации разрезных ребристых бездиафрагменных железобетонных пролетных строений автодорожных мостов с напрягаемой арматурой из пучков 4К7 и 7К7.

3. Результаты исследование влияния основных независимых параметров разрезных пролетных строений автодорожных мостов с напрягаемой арматурой из пучков 4К7 и 7К7 на значение целевой функции.

4. Рекомендации по рациональным конструктивным решениям разрезных железобетонных пролетных строений с напрягаемой арматурой из пучков 4К7 и 7К7 для условий Вьетнама.

Апробация работы и публикации. Основные результаты работы опубликованы в 3 статьях, доложены и одобрены на ежегодных в 2010-2011г научно-технических конференциях. Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета и на международной научно-практической конференции « Инженерные системы» -2011 Москва Апрель 2011.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 150 страницах машинописного текста и включает в себя введение, четыре главы, заключение, 98 рисунков, 8 таблиц, список литературы из 60 наименований.

Основное содержание диссертации

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, научная новизна и приведены основные её результаты, выносимые на защиту.

В первой главе на основе анализа состояния развития разрезных железобетонных мостов во Вьетнаме и автоматизированного проектирования мостовых конструкций в России сформулированы цели и основные задачи диссертационной работы. При обзоре литературы по автоматизированному проектированию мостовых конструкций отмечено, что наиболее существенные результаты вначале были получены Рвачевым Ю. А., Саламахиным П.М., Шляпиным Ю.М.и Сухоруковым Е.С. в ВИА им В.В. Куйбышева.

Диссертация является продолжением научных работ, выполняемых на кафедре мостов и транспортных тоннелей МАДИ( диссертации Лиянагама.Джанака,Метананда, Джха Виджай Кумар, Ле Тху Хыонг, Новодзинского А. Л., Аует Луис, Фан Пинь, Ализаде Шахрам, Нгуен Нам Ха, Нгуен Тхак Куанг, Ле Ван Мань, Чан Тхай Минь, Мохаммед Эльтантави Эльмадави Авад) направленных на разработку программ автоматизированного проектирования мостовых конструкций с применением персональных компьютеров(ПК), основанных на реализации с помощью ПК инженерного метода последовательных приближений к искомому решению.

Во второй главе: Приведена разработанная автором обобщенная конструктивная схема разрезных ребристых бездиаграфменных железобетонных пролетных строений с предварительно напрягаемой арматурой из пучков 4К7 и 7К7.

На рис. 1. приведены фасад, план и поперечное сечение проектируемых пролетных строений с произвольными высотами HBPS, длинами L0, расчетными пролетами L и ширинами BMOST.

Рис.1.Фасад , план и поперечное сечение проектируемых пролетных строений

Принятая обобщенная схема предполагает возможность проектирования бездиафрагменных пролетных строений с произвольным количеством в поперечном сечении двутавровых балок, установленных на расстояниях B0,с произвольным количеством полос проезжей части шириной BPOLOS, с заданной шириной разделительной полосы BRAZDP.с заданными ширинами BTROT тротуаров, Объединение сборных балок в поперечном сечении осуществляется с помощью продольных швов омоноличивания,

Рис. 2. Обобщенная конструктивная форма поперечных сечений балок пролетных строений в середине их пролета и в при опорном их сечении

Во второй главе изложены также принятые методики расчета и конструирования элементов проектируемых пролетных строений с учетом всех основных требований СНиП 2.05.03-84*.

В третьей главе приведена разработанная автором блок-схема программы автоматизированного проектирования разрезных ребристых бездиафрагменных железобетонных пролетных строений с напрягаемой арматурой из пучков 4К7 и 7К7 и изложена принятая автором последовательность их расчета и конструирования .

В четвертой главе приведены результаты исследований с помощью разработанной программы по определению рациональных значений независимых параметров разрезных пролетных строений железобетонных мостов с напрягаемой арматурой по минимуму суммарной стоимости используемых в них материалов .

Перед использованием созданной программы её расчетная часть была тестирована с помощью расчетного комплекса Midas/Civil и выполнена её отладка Это позволило сделать вывод о хорошей сходимости результатов расчета и о том, что программа обеспечивает формирование рациональных сечений всех элементов пролетного строения при удовлетворении условий их прочности, жесткости и трещиностойкости .

Разработанная в диссертации программа использована как инструмент для установления оптимальных значений независимых параметров пролетных строений по критерию минимальной стоимости материалов и для исследования влияния независимых параметров на экономические характеристики пролетных строений.

В качестве примера в автореферате на рис.3.приведены полученные зависимости стоимости пролетного строения пролетом 12 м с пучками 4К7 при различных их высотах с разным количеством балок. Минимальной стоимости этого пролетного строения соответствует конструктивное его решение при высоте 60 см и пятью балками в поперечном сечении. Конструктивные решения при четырех балках с высотами 55 и 60 см на графике не приведены, так как они не удовлетворяют условию жесткости пролетных строений

Рис.3.К оптимизации высоты и количества балок в пролетном строении длиной 12 м с габаритом 8.5м. для пучков 4К7

На рис.4.приведены полученные зависимости стоимости пролетного строения пролетом 18 м с пучками 7К7 при различных их высотах с разным количеством балок. Минимальной стоимости этого пролетного строения соответствует конструктивное его решение при высоте 85 см с четырьмя балками в поперечном сечении. Конструктивные решения при четырех балках с высотами 80 на графике не приведены, так как они не удовлетворяют условию жесткости пролетных строений.

Рис.4. К оптимизации высоты и количества балок в пролетном строении длиной 18 м с габаритом 8.5м для пучков 7К7

#ловию жесткости пролетного строения. В качестве оптимальных приняты минимальные из высот , которые удовлетворяют условию жесткости.

Исследовано влияние наиболее важных независимых параметров: высоты балок и их количества в поперечном сечении пролетного строения на стоимость пролетного строения в диапазоне пролетов от 12 м до 33 м при принятом для условий Вьетнама габарите Г-8.5+2х1.5.

По выходным данным исследовалась зависимость от независимых параметров всех выходных характеристик пролетного строения (прежде всего стоимости пролетного строения).По результатам этих исследований разработаны рекомендации по назначению оптимальных высот балок и их количества в поперечном сечении при принятом габарите по критерию минимальной стоимости пролетных строений для реального диапазона пролетов от 12 до 33 м.Эти рекомендации для пролетных строений с пучками 4К7 и 7К7 вначале были разработаны для случая, когда размеры нижнего пояса принимаются равными 62 см по технологическим соображениям одинаковыми в пролетных строениях разных пролетов. Рассмотрен также случай, когда размеры нижнего пояса определяются условиями обеспечения размещения в них требуемого количества пучков 4К7.

В таблице 1 приведены разработанные рекомендации по оптимальным высотам и количестве балок в поперечном сечении пролетных строений железобетонных мостов с напрягаемой арматурой из пучков 4К7 для различных пролетов, применяемых в СРВ с данными о требуемом количестве пучков в балках и об армировании плиты проезжей части.

Таблица 1

п\п Величина пролета

(м) Г-8.5+2х1.5

Высота балок

(см) Количество балок

загрузка...