Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 2
ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ б
1.1. Введение б
1.2. Состояние проблемы 7
1.3. Цель исследования и основные задачи 23
ГЛАВА 2. ОБЩИЙ ПОДХОД К РЕШЕНИЮ ПОСТАВЛЕННОЙ ПРОБЛЕМЫ. АНАЛИЗ И СИНТЕЗ В РАСЧЕТАХ СЛОШХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ МОСТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ 26
2.1. Общие сведения 26
2.2. Генеральная модель конструкции 32
2.3. Дискретизация расчетных схем 35
2.4. Метод расчета конструкции в целом 39
2.5. Краткие выводы по главе 43
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЕКТОРА СОСТОЯНИЙ В ПРОИЗВОЛЬНОМ СЕЧЕНИИ КРИВОЛИНЕЙНЫХ КОНСТРУКЦИЙ МОСТОВ ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ В ТРЕХМЕРНОМ ПРОСТРАНСТВЕ 45
3.1. Введение 45
3.2. Узловые элементы (У-Э) 47
3.3. Криволинейные элементы (К-Э) 57
3.4. Некоторые стандартные элементы
3.4.1. Геликоидальный элемент (спиральный (С-Э) 71
3.4.2. Арочный элемент (А-Э) 96
3.4.3. Криволинейный элемент в горизонтальной плоскости (Г-Э) ЮЗ
3.4.4. Прямолинейный элемент (П-Э) ИЗ
3» .Краткие выводы по главе 117
ГЛАВА 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ И ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В КРИВОЛИНЕЙНЫХ ОДНОПРОЛЕТНЫХ МОСТЯ СТАТИЧЕСКИ ОПРЕДЕЛИМОЙ И НЕОПРЕДЕЛИМОЙ СИСТМЛ 119
4.1. Векторы воздействия внешней среды 119
4.2. Матрицы влияния векторов состояния 121
4.3. Векторы усилий и перемещений в криволинейных балках статически определимой системы 126
4.4. Матрицы граничных условий на концах криволинейного элемента 142
4.5. Построение эпюр усилий и перемещений для криволинейных балок статически определимой и неопределимой систем 145
4.6. Матрицы влияния усилий и перемещений для криволинейных однопролетных балок с любыми концевыми закреплениями 153
4.7. Краткие выводы по главе 161
ГЛАВА 5. ПОПЕРЕЧНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК В МНОГО БАЛОЧНЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЯХ МОСТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ 162
5.1. Введение 162
5.2. Цепь последовательных элементов в трехмерном пространстве (Ц-Э) 163
5.3. Матрица влияния опорных реакций в криволинейных неразрезных балках на упругих опорах 168
5.4. Обобщенный метод расчета поперечного распределения нагрузок в сложных пролетных строениях мостов
5.5. Поперечное распределение нагрузок в косых пролетных строениях 180
5.6. Поперечное распределение нагрузок в криволинейных в плане пролетных строениях 184
5.7. Поперечное распределение нагрузок в других случаях 190
5.7.1. Мосты с проезжей частью сводчатого типа 191
5.7.2. Двухсторонне-арочные конструкции 196
5.7.3. Простейшие пролетные строения 199
5.8. Развитие метода применительно к расчету плитных и оболочечных пролетных строений 204
5.9. Краткие выводы по главе 209
ГЛАВА 6. РАСЧЕТ СЛОЖНЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ СИСТЕМ МОСТОВИХ КОНСТРУКЦИЙ 211
6.1. Введение
6.2. Криволинейный в пространстве суперэлемент (Суп-Э). Математические модели расчета Суп-Э в общем виде 212
6.3. Некоторые особенные суперэлементы 216
6.3.1. Простейшие суперэлементы в трехмерном пространстве 216
6.3.2. Двухкомпонентный суперэлемент (биэлемент Б-Э) 221
6.3.3. Суперэлементы с граничными условиями на одном конце 222
6.3.4. Разветвленные суперэлементы 228
6.4. Расчет конструкций сложных пространственных систем в целом 237
6.5. Краткие выводы по главе 245
ГЛАВА 7. РАСЧЕТ СЕЧЕНИЙ КОМБИНИРОВАННОЙ БАЛКИ С УЧЕТОМ ДЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ 247
7.1. Введение 247
7.2. Расчет комбинированных сечений с произвольным расположением арматуры на ползучесть усадку бетонов 248
7.3. Расчет комбинированного сечения с одиночной арматурой при действии длительных деформаций 255
7.4. Расчет комбинированного сечения с одиночной арматурой при действии постоянных нагрузок без усадки бетонов 258
7.5. Расчет комбинированного сечения с одиночной арматурой при действии только усадки бетонов и сопровождающей их ползучести 264
7.6. Выводы по главе 293
ГЛАВА 8. ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ НА КРИВОЛИНЕЙНЫЕ 1ЕЛЕ30БЕТ0ННЕЕ КОНСТРУКЦИИ 294
8.1. Введение 294
8.2. Влияние длительных деформаций на векторы состояния пространственных железобетонных элементов для сечения с одиночной арматурой 297
8.3. Плоские балки из железобетона с одиночной арматурой 304
8.4. Влияние длительных деформаций для сечения с произвольной арматурой криволинейных в пространстве железобетонных балок 307
8.5. Краткие выводы по главе 314
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАШ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ 316
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. 321
ПРИЛОЖЕНИЯ
Введение к работе
Во время войны сопротивления 1946-1975 гг. во Вьетнаме, как отмечается, бурно развивалась по своей протяженности система дорог, в частности автомобильных.
Однако, инженерные сооружения на дорогах, которые в большинстве случаев были временно построены или восстановлены, в настоящее время, в условиях строительства социализма, не отвечают требованиям транспорта. Качество сооружений, именно их транспортно-эксплуатационное состояние, недостаточно обеспечивает современные транспортные потребности.
Кроме того, реконструкция, застройка и благоустройство крупных городов с населением более миллиона в будущем потребуют и новых современных транспортных сооружений.
Таким образом, одной из основных задач восстановления и развития транспорта железнодорожного и автодорожного в настоящее время во Вьетнаме является задача выполнения большого объема работ по возведению мостов и искусственных сооружений на дорогах, а именно:
1. Восстановление мостов и других инженерных сооружений, многократно разрушавшихся в длительное время войны сопротивления против французских колонизаторов, американских агрессоров и, недавно, китайских гегемонистов.
2. Строительство новых объектов на новой разветвленной сети железных и автомобильных дорог, на автомагистралях городских застроек, на густой сети провинциальных и местных дорог через многоканальные ирригационные системы и, особенно, необходимых для экономической и оборонной потребности страны.
Для эффективного выполнения этой очень важной большой задачи, по нашему мнению, вьетнамское мостостроение следует развивать по 4 следующим направлениям исследования с учетом реальных условий страны:
1. Рационализация конструирования.
2. Совершенствование теории расчета сооружений.
3. Автоматизация проектирования.
4. Индустриализация производства и механизация возведения.
Таким образом, наряду со строительством сооружений, вопросы проектирования и расчетов инженерных конструкций, удовлетворяемых комплексу технико-экономических условий, являются одним из настоящих требований, предъявляемых к мостостроению во Вьетнаме.
В рамках конструирования и расчета мостовых сооружений применение, развитие и разработка современных конструкций, имеющих высокоэффективные показатели и отвечающих самым новым требованиям, приобретает главенствующее значение в деле развития строительства сооружений, хотя они и не традиционны.
Большое расширение теоретических исследований по вопросам, которые связаны с расчетом и проектированием конструкций сложных пространственных систем и которым посвящен ряд исследовательских работ и монографий в последние десятилетия, свидетельствует о том, что такие конструкции находят эффективное применение в мировом строительстве мостовых конструкций и других сооружений различного назначения.
В условиях Вьетнама рационализация конструирования мостов означает еще и экономию дефицитных строительных материалов, например, арматуры для железобетонных конструкций. Поэтому двусто-ронне-арочные мосты и балочные мосты с проезжей частью сводчатого типа находили эффективное применение в условиях Вьетнама.
Параллельно с дальнейшим развитием конструктивных форм и применением новых систем, наиболее рациональных по своим схемам, необходимо производить совершенствование и развитие методов рас -4 чета конструкций мостов и других транспортных сооружений, особенно в связи со сложными пространственными системами, которые являются одними из современных конструкций, и которые возводят в большом количестве в различных странах.
Таким образом, в деле совершенствования и развития теории расчета и автоматизации проектирования мостов особое значение приобретает проблема пространственных расчетов сложных сооружений.
Вопросам пространственных расчетов инженерных конструкций занимались многие поколения ученых различных национальностей по разным направлениям.
В настоящей работе речь идет о пространственном расчете мостов и других транспортных сооружений сложных систем, в следующих аспектах:
1. Пространственный расчет пролетных строений мостов и других транспортных сооружений, с осью криволинейной не только в плане, но и в пространстве, по расчетным схемам, полностью совпадающим с осями реальных конструкций;
2. Расчет поперечного распределения нагрузок в многобалочных пролетных строениях, расположенных произвольным образом в трехмерном пространстве;
3. Расчет транспортных сооружений протяженного типа со сложными граничными условиями, в том числе расчет произвольных статически неопределимых систем, разветвленных конструкций и расчет по единой системе"пролетных строений-опор-фундаментов с грунтовой средой" ;
4. Учет влияния второстепенных факторов на условия работы указанных сооружений (длительные деформации от ползучести и усадки материалов), в особенности, в случае комбинированных сечений и криволинейных железобетонных пролетных строений.
Таким образом, в работе развиваются исследования по проблеме "Теория расчета мостовых конструкций и транспортных сооружений", выполненные многими советскими учеными: А.В. Александровым, СВ. Александровским, В.З. Власовым, Е.Е. Гибшманом, М.Е. Гибш-маном, А.Б. Голышевым, Г.К. Евграфовым, Б.Н. ЗКемочкиным, К.С.За-вриевым, С.А. Ильясевичем, Н.М. Колоколовым, Г.В. Кизиря, В.А.Киселевым, Б.Я. Лащениковым, Я.Д. Лившицем, П.Л. Пастернаком, А.А. Петропавловским, Н.й. Поливановым, К.К. Пономаревым, А.А.По-тапкиным, Р.А. Резниковым, Л.А. Розиным, К.С. Силиным, А.Ф. Смирновым, Н.К. Снитко, И.А. Трифоновым, Б.Е. Улицким, И.И. Улицким, А.А. Уманским, А.П. Филиным, Н.Н. Шапошниковым, Г.С. Шпиро и др.
В современных условиях проектирования и расчета конструкций мостов и других транспортных сооружений с помощью ЭЦВМ особое значение приобретают такие методы, которые дают возможность практического осуществления расчетов для обобщенных задач по единой методике на основе различных стандартных элементов, принятых в расчетной схеме.
Но для комплексного расчета транспортных сооружений по сложной схеме применение традиционного анализа может привести к сложному и во многих случаях невозможному решению даже при условии оснащения современными ЭЦВМ.
Для условий СРВ, где имеется мало мощных ЭЦВМ, отыскание обобщенных методов комплексного расчета как для сложных, так и для простых конструкций мостов с использованием так называемой мультимикропроцессорной системы, состоящей из мощной ЭЦВМ и набора миникомпьютеров, также является одной из важных задач. Рациональное использование такой системы позволяет также эффективно решать задачи расчета при многих загружениях конструкции.
