Построение распределений вероятностей усилий от автомобильных нагрузок в мостовых конструкциях. Разработка соответствующей программы к ЭВМ.

На основе выполненных исследований корректировка действующих во Вьетнаме нормативов временных нагрузок от автотранспортных средств на мостовые конструкции.

Объект исследования.

Нормы автомобильной нагрузки для проектирования мостов и параметры эксплуатационных нагрузок на автодорожные мосты во Вьетнаме.

Методика исследований.

Вероятностный подход, статистическое моделирование структуры автомобильного движения и воздействий автотранспортных средств на мосты.

Научная новизна и значимость работы.

Разработана методика нормирования временных нагрузок от автотранспортных средств на мостовые конструкции на базе вероятностного подхода.

Исследованы параметры автомобильного движения на дорогах Вьетнама: структура, весовые параметры автотранспортных средств.

Разработан алгоритм построения распределений вероятностей воздействий на мосты эксплуатационных нагрузок и реализующая его программа «Залив» (загружение линий влияния).

Получены значения поправочных коэффициентов к действующей нормативной нагрузке HL 93, которые предлагается применять при проектировании во Вьетнаме новых мостов и реконструкции существующих.

Разработанная методика, программа «Залив», результаты исследований и расчетов могут быть использованы в дальнейших исследованиях вероятностных характеристик мостовых конструкций, в том числе при нормировании расчетов на выносливость, выборе критериев надежности мостовых сооружении, определении коэффициентов надежности по нагрузке, коэффициентов сочетаний и других параметров, зависящих от случайных факторов.

Достоверность полученных результатов обоснована тем, что разработанная вероятностная методика нормирования автомобильных нагрузок на мосты использует известные положения строительной механики, теории вероятностей и теории надёжности. В качестве исходных данных для расчётов взяты результаты наблюдений автомобильного движения на дорогах Вьетнама, а также исследований и прогнозов вьетнамских специалистов.

Практическая ценность работы

Применение полученных в диссертации поправочных коэффициентов к действующей в настоящее время во Вьетнаме нормативной автомобильной нагрузке позволит проектировать новые мостовые сооружения и реконструкцию существующих более рационально и экономично с учётом условий автомобильного движения на дорогах Вьетнама.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

Методика нормирования временных нагрузок от автотранспортных средств на мостовые конструкции на базе вероятностного подхода.

Результаты статистического анализа структуры состава автомобильного движения во Вьетнаме.

Статистическая модель автомобильной колонны.

Модель воздействия эксплуатационных нагрузок на мосты.

Методика и алгоритм построения распределений вероятностей усилий.

Рекомендации по усовершенствованию норм подвижных нагрузок при проектировании мостов во Вьетнаме.

Апробация работы и публикации

Результаты исследований и основные научные положения диссертационной работы доложены на ежегодной научно-методической конференции МАДИ 2010-2011 г.

По результатам исследования опубликовано четыре печатных работ в профильных изданиях, в том числе два в журнале, находящемся в списке ВАК РФ, в которых отражены основные положения диссертационной работы.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы. Полный объем работы составляет 123 страницы, включая 54 иллюстраций и 21 таблицу. Список литературы включает 99 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во Введении дана общая характеристика работы, обоснована актуальность темы диссертации, новизна и практическая значимость, сформулированы цель и задачи исследований.

В первой главе представлен исторический обзор строительства мостов и нормирования подвижных нагрузок на мосты во Вьетнаме.

Развитие транспортной сети Вьетнама и строительство мостов во Вьетнаме можно разделить на четыре основных этапа, каждый из которых имеет свою специфику.

Первый этап охватывает период пребывания страны в колониальной зависимости от Франции до 1954 года. В этот период при строительстве мостов во Вьетнаме использовались нормы Франции.

На втором этапе (с 1954 по 1975 год), страна была разделена на Север (Социалистическая Республика Вьетнам) и Юг. В этот период задачей транспортной отрасли СРВ являлось восстановление при содействии СССР и Китая транспортной системы, что было обязательным условием экономического развития Севера. В мостовой отрасли использовались советские нормы проектирования.

На Юге Вьетнама экономика развивалась также интенсивно при поддержке США. Естественно, там применялись американские стандарты.

Третий этап охватывает период с 1975 по 2001 год, который характеризуется объединением Севера и Юга и восстановлением разрушенного войной народного хозяйства, в том числе транспортной отрасли.

Четвертый, современный этап (начиная с 2001 годов до настоящего времени), характеризуется резким увеличением общего числа автотранспортных средств.

После вступления Вьетнама в ВТО его экономика интегрируется в мировую экономическую систему. Это касается и строительных норм.

С 2001 по 2005 годы во Вьетнаме наряду с нормами 22 TCN 18-79 (СН 200-62) использовались нормы США (AASHTO 1992), которые по вьетнамской нормативной рубрикации получили индекс – 22 TCN 272-01. В этих нормах в качестве нормативной нагрузки на автодорожные мосты применялась расчетная схема HS 20-44.

С 2005 года во Вьетнаме действуют нормы проектирования мостов – 22 TCN 272-05, в которых принята нормативная нагрузка, соответствующая современной нормативной нагрузке США – HL 93

В связи со сказанным представлялось полезным сопоставить действующие нормы нагрузок на мосты России и США. Кроме того, для сравнения были выбраны также Еврокоды, поскольку сегодня они во многих странах рассматриваются как альтернатива национальным нормам.