Delist.ru

АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАЗРЕЗНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ С НЕНАПРЯГАЕМОЙ АРМАТУРОЙ (19.09.2011)

Автор: Ле Мань Хан

- впервые получены оптимальные по стоимости параметры разрезных плитных и ребристых железобетонных пролетных строений автодорожных мостов с ненапрягаемой арматурой и установлены закономерности изменения целевой функции от значения независимых параметров.

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:

- Разработанные программы позволяют определять оптимальные параметры плитных и ребристых разрезных железобетонных пролетных строений автодорожных мостов с ненапрягаемой арматурой 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. Алгоритмы программ автоматизированного проектирования и оптимизации плитных и ребристых железобетонных пролетных строений с ненапрягаемой арматурой по критерию минимальной стоимости с учетом основных конструктивных и расчетных требований СНиП 2.05.03-84*.

2. Программы автоматизированного проектирования и оптимизации разрезных плитных и ребристых железобетонных пролетных строений автодорожных мостов с ненапрягаемой арматурой.

3. Результаты исследование влияния основных параметров разрезных плитных и ребристых пролетных строений автодорожных мостов с ненапрягаемой арматурой на значение целевой функции.

4. Рекомендации по рациональным конструктивным решениям разрезных железобетонных пролетных строений с ненапрягаемой арматурой 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 136 страницах машинописного текста и включает в себя введение, четыре главы, заключение, 69 рисунков, 4 таблиц, список литературы из 67 наименований.

Основное содержание диссертации

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель исследования и поставлены задачи исследований.

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) 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 приведены обобщенные конструктивные формы плитных и ребристых пролетных строений с ненапрягаемой арматурой.

Поперечное сечение плитного пролетного строения представляет собой сплошную плиту постоянной толщины (рис.1) для применения в диапазоне пролетов от 3 до15м.

Рис. 1. Принятая форма поперечного сечения плитных железобетонных пролетных строений с ненапрягаемой арматурой: 1 – одежда ездового полотна толщиной 15см; 2 - железобетонная плита пролетного строения; 3 - рабочая арматура

Длина консольной части поперечного сечения плитного пролетного строения lk будет назначаться в исходных данных, а толщина плиты на торце консоли hk будет приниматься по таблице 42 СНиП 2.05.03-84*.

Продольное и поперечное армирование плитных пролетных строений будет выполняться из стержней гладкой или периодического профиля арматуры или сварных сеток с соблюдением конструктивных требований, установленных в СНиП 2.05.03-84* и с учетом огибающих эпюр изгибающих моментов и поперечных сил.

Принятая обобщенная конструктивная форма поперечного сечения сборных ребристых бездиафрагменных пролетных строений с ненапрягаемой арматурой приведена на рис.2 - 4. Она имеет произвольное число балок Nбал (рис.2), расстояние между которыми равно b0. Железобетонная плита проезжей части с толщиной hpl имеет общую ширину B.

Рис.2. Обобщенная конструктивная форма поперечных сечений бездиаграфменных ребристых железобетонных пролетных строений с ненапрягаемой арматурой: 1 – балка; 2 – железобетонная плита проезжей части

Рис.3. Обобщенная схема армирования плиты проезжей части рабочей и конструктивной арматурой

Ширина моста B и длина пролетов {L} устанавливаются в исходных данных по условию местности. Расстояние между главными балками b0 и их высота определяется по условию минимума целевой функции при обеспечении прочности и жесткости и трещиностойкости элементов пролетных строений.

Элементы мостового полотна и их размеры назначаются в соответствии с требуемым габаритом моста и включают в себя полосы проезжей части, полосы безопасности, перильные ограждения, защитные ограждения и тротуары. Продольные и поперечные уклоны мостового полотна устанавливаются в соответствии с нормами проектирования.

Рис.4 . Обобщенная схема армирования балок пролетных строений рабочей и конструктивной арматурой

В третьей главе приведены разработанные алгоритмы и блок-схемы программ автоматизированного проектирования железобетонных пролетных строений с ненапрягаемой арматурой по минимуму их приведенной стоимости.

В четвертой главе с помощью разработанной программы автоматизированного проектирования произведены исследования влияния независимых параметров разрезных железобетонных пролетных строений с ненапрягаемой арматурой на стоимость используемых в них материалов.

3м до 15м с габаритами Г-7+2х1м и Г-14+2х0.75м. Минимальной стоимости для всех рассмотренных пролетов соответствуют минимальные значения высот в рассмотренном диапазоне, которые удовлетворяют условию прочности, жесткости и трещиностойкости.

Рис 5. Оптимизация высоты плитных пролетных строений длиной от 3 м до 15м: а - для габарита Г-7+2х1; б - для габарта Г-14+2х0.75

Анализ этих данных позволил выполнить оптимизацию высоты плиты по минимальной стоимости. Результаты этого анализа приведены в таблице 1.

Таблица 1

Оптимальные высоты плитных пролетных строений железобетонных мостов с требуемым количеством стержней ненапрягаемой арматуры на 1 м ширины плитного строения для различных пролетов, применяемых в СРВ

п\п Величина пролета (м) Г-7+2х1 Г-14+2х0.75

Высота плиты (см) Количество

стержней в 1м ширины Диаметр

(см) Высота плиты (см) Количество

стержней в 1м ширины Диаметр

1 3 15 5 1,4 20 6 1,4

загрузка...