4. Исследовано влияния перепада температур между верхней и нижней фибрами пролётных строений, осадок опор в зоне разветвления, а также влияние количества арматуры в зоне разделения пролётных строений.

    5. Разработана собственная программа проектирования зон разделения

криволинейных пролётных строений железобетонных плитных эстакад.

    6. Разработаны рекомендаций по проектированию зон разделения криволинейных эстакад на столбчатых опорах.

    Объект  исследования. Городские железобетонные эстакады плитной конструкции на столбчатых опорах и зоны разветвлений и ответвлений пролётных строений.

    Методика  исследования. Расчётно-теоретическая, основанная на российском, вьетнамском и другом зарубежном опыте проектирования и строительства городских надземных транспортных сооружений.

    Научная новизна работы заключается в следующем:

      1. В качестве базового инструмента исследований особенностей работы эстакад с разветвлениями и ответвлениями  принят компьютерный комплекс MIDAS/Civil, эффективно реализующий метод конечных элементов для сложных систем  и используемый в проектных и научных организациях Вьетнама.      

      2. Созданы обобщенные конечно-элементные модели криволинейных железобетонных плитных эстакад с разветвлениями и ответвлениями пролётных строений, позволяющие  применять их для  определения усилий и напряжений в различных сечениях по длине несущих конструкций.

     3. Для автоматизации проектирования узлов разделения разделяющихся плитных пролётных строений  эстакад автором разработана программа Мади – VN – №1, отличающаяся быстродействием и возможностями, перекрывающими   случаи, которые могут  встречаться  на практике.

      4. Для характерных случаев зон разделения плитных эстакад на столбчатых опорах автором предложены аналитические зависимости для автоматизации подбора сечений напрягаемой арматуры в продольном и поперечном направлениях.

      5. На основе  рассмотрения различных конструктивных случаев зон разделения плитных пролётных строений  разработаны  практические рекомендации для проектирования.

      6. Результаты диссертационной работы апробированы в ведущих проект-

-ных организациях России и Вьетнама, получили одобрение для практического использования.

      Практическая  ценность заключается в том, что:

1.Предложенные автором результаты исследований могут быть использова-ны  при проектировании разделяющихся эстакад и сложных мостовых конструкций в условиях городов Вьетнама.

    2. С использованием разработанной специальной собственной програмы возможно определение необходимого количества  арматуры зон разветвления и ответвления для любых возможных случаев железобетонных криволинейных плитных пролётных строений городских эстакад.

Реализация работы. Результаты проведённых исследований и рекомендации были использованы при разработке проекта  вьетнамскими компаниями: ОАО «Объединенные компании по сооружениям «Тханглонг», «Компания по консультационным услугам и проектированию сооружений» и «Компания по консультационным услугам и проектированию сооружений «Тханьфат» а также получили одобрение в российской компании – ЗАО «Институт «Стройпроект».

  Личный  вклад автора.  Диссертационная работа полностью выполнена её автором: теоретические исследования, результаты исследований и собственная программа расчёта и  проектирования зон разветвления криволинейных железобетонных эстакад Мади -VN – №1.

     Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно- иследовательских конференциях МАДИ в 2008 – 2010 г.г, на выставке научных достижений МАДИ в октябре 2009 г, на заседаниях кафедры «Мосты и транспортные тоннели» МАДИ в 2008 – 2010 г.г.

      Публикации. По результатам исследований опубликованы десять печатных работ в профильных изданиях, в том числе 3 в журналах находящихся в списке ВАК РФ, 4 – в зарубежных журналах. В публикациях отражены все основные положения диссертационной работы.

      Объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав и общих выводов, трёх приложений; содержит 240 страниц машинописного текста, 131 рисунок, 44 таблицы и список литературы из 128 наименований.

Содержание  работы

      Во  введении обоснована актуальность выбранной темы исследований.

      Глава 1 посвящена обзору существующих конструктивных решений пролётных строений и опор криволинейных разветвляющихся железобетонных  эстакад, их особенностей, а также анализу технологических приёмов строительства эстакад во Вьетнаме.

      Как показывает проведенный обзор, в мировой практике выбор конструкций пролётных строений зависит от многих факторов, а именно: производственно-эксплуатационных, расчётно конструктивных, экономических, архитектурно-планировочных, экологических и т. д.    По опыту России и других стран можно сделать вывод о том, что для строительства монолитных криволинейных эстакад во Вьетнаме наиболее эффективны только некоторые конструктивные формы пролётных строений, а именно: плитные монолитные; плитно-ребристые монолитные и сборно-монолитные; коробчатые монолитные.

      В условиях Вьетнама городские эстакады перекрывают небольшие пролёты из-за нешироких улиц и поэтому целесообразно было рекомендовать применение плитных монолитных железобетонных конструкций для эстакад с разветвлениями. C  учётом вышеизложенного, автор проводил исследования только с плитными пролетными строениями сплошного сечения и с пустотами.

      В многоярусных транспортных пересечениях чаще всего применяют стоечные, столбчатые и рамные опоры. Реже применяют опоры в виде стенок. При выборе опор эстакад следует учитывать требования о минимальном стеснении подэстакадного пространства. Этому требованию в наибольшей степени отвечают одностоечные и одностолбчатые опоры, широко применяем в мире, в том числе и во Вьетнаме. С учётом отмеченного, в рамках настоящей диссертационной работы исследованы особенности работы под нагрузками узлов разветвлений и ответвлений пролётных строений криволинейных железобетонных эстакад только на столбчатых опорах.

         Во Вьетнаме при строительстве железобетонных пролётных строений получили распространение несколько методов строительства: бетонирование на сплошных подмостях; попролётное бетонирование; навесное бетонирование.

Необходимо  отметить, что во Вьетнаме, где нет  недостатка в людских ресурсах, метод  бетонирования пролётных строений на сплошных подмостях широко применяется  при строительстве железобетонных мостов малых и средних пролётов. Монолитные неразрезные железобетонные мосты с пролётами большой длины во Вьетнаме обычно сооружают методом навесного бетонирования. При бетонировании не требуются дорогостоящие крановые и транспортные механизмы большой грузоподъемности и большие заводы по изготовлению железобетонных мостовых конструкций. Поскольку в рамках настоящей работы рассматриваются только плитных несущие конструкции с небольшими пролетами, то для них метод бетонирования на сплошных подмостях наиболее рационален. Этот метод и положен в основу проведенных расчетов.

          Особенности работы эстакад с разветвлениями и ответвлениями связаны со сложным напряжённым состоянием узлов опирания пролётных строений на тонкие столбчатые опоры и зон разделения пролётных строений. Эти особенности усиливаются с увеличением ширины криволинейных несущ-

их конструкций и косины их опирания.

      Армирование пролётных строений в местах разветвления бывает сравнительно сложным, так как  распределение  усилий в этих частях конструкции необычно и определяется  специальными расчётами или испытанием моделей.

         В главе 2 проведён анализ методов расчёта и проектирования железобетонных криволинейных эстакад.

     Метод конечных элементов, наиболее распространенный в сравнении с  другими методами, имеет наиболее универсальный характер, т. к. не требует аналитических выражений условий задачи и, следовательно, для параметров напряжённо-деформированного состояния в данной области приходится вычислять эти величины во всех узлах стыковки элементов. Этот метод и использован автором в качестве аппарата исследований.

    В проведённых исследованиях автором применены модели из пространственно-стержневых и блочных конечных элементов. Стержневые конечные элементы были применены для определения усилий в разделяющихся системах эстакад. Участки, расположенные между центрами узлов основной несущей конструкции, рассматривали как эквивалентные по жёсткости стержни, и задача расчёта сложной континуально-стержневой конструкции была сведена к классической форме МКЭ для расчёта рамной стержневой системы (рис.1, а, б).

      Указанная модель представляет собой совокупность точек в пространстве, соединенных в определенном порядке. Эти точки  могут соединяться как криволинейными, так и прямыми линиями.

      При применении модели из блочных элементов возможен подход, при котором участки с большими градиентами напряжений рассматриваются расчлененными на ряд конечных элементов. В таком случае необходимо было выделять континуальные подобласти в конструкции пролётных строений(рис.2,а).

      В случае расчёта узлов разветвлений и ответвления криволинейных пролётных строений с любым радиусом кривизны широко применяют тетраэдрические элементы с четырмью узлами (рис.2,б) и шестигранные

     а)                                                                    б)