25 Баллов

2. Для заданной безраспорной системы необходимо принять технологию монтажа такую, чтобы сначала предусмотреть монтаж балки жесткости (методом продольной надвижки или при помощи временных опор), а потом навешивание кабеля с последующим закреплением его концов на балке жесткости.

Если принять распорную конструкцию, то схема сооружения моста меняется:

1. возведение анкерных опор,

2. навешивание кабеля с закреплением его концов в анкерных опорах,

3. монтаж балки жесткости с прикрепленем ее блоков к кабелю методом монтаж внавес или продольной надвижки с использованием кабеля в качестве временных опор.

5 Баллов

3. Проверка по выносливости кабеля, согласно п.4.58 СНиП 2.05.03-84*, выполняется по ф-ле:

_мах <= m₁ _ws R_dh m,

где m₁ - коэффициент условий работы каната (зависит от наличия предварительного напряжения или индивидуального регулирования усилий в канатах) ,

_ws - коэффициент, учитывающий переменность напряжений (зависит от назначения моста; длины загружения; эффективного коэффициента концентрации напряжений; коэффициента ассиметрии цикла переменных напряжений),

R_dh - расчетное сопротивление канатов,

m - коэффициент условий работы.

Усилие в кабеле на выносливость (N_к¹) можно приближенно определить аналогично расчетам, проведенным в п.1:

H¹ = (P ^н+V¹)* l² /(8*f) и N_к¹ =H¹ / cos ,

где P ^н -интенсивность нормативной постоянной нагрузки,

P ^н =(1,5 + 4,0)*11,5 = 63,25 кН/м;

V¹ -интенсивность временной нагрузки для расчетов на выносливость,

V¹=( (1+2/3 ) K s₁ + (1+2/3 ) v_т) = 1,06*11*(1,6) + 1,06*0,88*2,0=

= 20,53 кН/м,

Подставим найденные величины: H¹ = (63,25+20,53)* 500² /(8*50) = 52 360 кН.

Усилие в оттяжке кабеля составит N_к¹ =H¹/cos  = 52 360 / (2/2) = 74 059 кН.

По найденному усилию N_к¹ и найденному выше значению площади поперечного сечения кабеля (0,166 м²) вычислим напряжение: _к¹ = N_к¹ / А_к = 74 059 / 0,200 / 1000 = 370,3 МПа. 20 баллов

Основное задание Г - III на 50 баллов

Выполнить эскизное проектирование вантово- балочного однопилонного моста, имеющего две плоскости вант (рис.1) при следующих исходных данных: нагрузка А11; габарит Г-(9,0-С-9,0) - (принять С=2 П); балка жесткости - металлическая; главный пролет l = 250 м;

На 1 квадратный метр проезжей части приходится следующая нормативная нагрузка от собственного веса: одежды ездового полотна p^н_дп = 1,5 кН/м², балки жесткости с ортотропной плитой p^н_б = 4,0 кН/м². Угол наклона ванты № 3 =60⁰. Расстояние между вантами d = 62,5 м.

Выполните необходимые расчеты и ответьте на поставленные вопросы:

1. Подберите поперечное сечение ванты №3 главного пролета из витых канатов по прочности , определив усилия в них по приближенным формулам вариантного проектирования (расчетное сопротивление каната примите 450 МПа).

Допускается принять ряд допущений: не учитывать собственный вес тротуаров, ограждений, перил; не учитывать пешеходную нагрузку на тротуарах; считать, что на одну плоскость кабелей передается нагрузка от половины полос движения АК заданного габарита без определения коэффициента поперечной установки, но с учетом коэффициента полосности S₁.

20 баллов

2. Почему статический расчет вантовых мостов выполняется, как правило, без учета геометрической нелинейности ?

5 баллов

3. Перечислите причины выключения вант из работы ? Какие меры предпринима-

ют для того, чтобы ванты не выключались из работы ?

5 баллов

4. Какая конструкция канатов применялась для вантово-балочных мостов в г. Киеве и г. Риге ? Достоинства антикоррозионной защиты и анкеров данных канатов.

7 баллов

4. Во сколько раз увеличится поперечное сечение вант при переходе от двух плоскостей вант к одной при заданном габарите ? Для ответа определите усилие в той же ванте № 3, что и в вопросе № 1, но сбор нагрузок проведите со всей ширины моста при прежних допущениях.

13 баллов

-----------------------------

Всего 50 баллов

Эталонный ответ Основного задания Г - III на 50 баллов

1. Величина усилия в вантах вычисляется по приближенной формуле:

N_i = (P+V)* d_i / sin ,

где Р и V - соответственно расчетные интенсивности постоянной и временной нагрузок, приходящихся на 1 п.м одной плоскости вант, т.е. на половину ширины моста: (В/2)= (7 м*2 +2 м*4) / 2 = 11 м.

Величина Р= (_fg1 p^н_дп +_fg p^н_б)* (В/2) = (1,5*1,5 + 1,1*4,0)*11 = 73,15 кН/м

(_fg1=1,5 для одежды ездового полотна автодорожных мостов, _fg = 1,1 для остальных конструкций).

Величина V получается от загружения двух полос движения нагрузки А11 интенсивностью К = 11 кН/м с учетом коэффициентов s₁ =1,0 для первой полосы и s₁ =0,6 для второй полосы. Двухосные тележки А11 весом 2*10*11= 220 кН можно учесть как равномерно распределенную нагрузку на длине 2d = 2*62,5 = 125 м интенсивностью v_т = 2*220/ 125 =3,52 кН/м. Тогда расчетная нагрузка V равна:

V =  (_fv (1+ ) K s₁ + _fvт (1+ ) v_т),

где _fv=_fvт=1,2 ( больше 30 м); (1+ )= 1 + 50/(70+250)= 1,156;

V=1,2*1,156*11*(1,0 + 0,6) + 1,2*1,156*3,52*(1,0+1,0) = 34,19 кН/м.

Подставим найденные величины: N₃ = (73,15+34,19)* 62,5 / sin 60⁰ = 7 738 кН.

По найденному усилию N₃ подберем поперечное сечение ванты № 3 : А₃ = N₃ / R_к =

7 738 / (450*10³) = 0,0172 м²