ГЛАВА

2

Расчет конструкции пролетного строения

Расчет железобетонного пролетного строения производится в соответствии с его статической схемой, конструкцией на невыгодные сочетания возможных нагрузок и воздействий с соответствующими коэффициентами.

Железобетонные пролетное строение монтируются в таком порядке: сначала производится сплошное бетонирование ферм пролетного строения на сплошных подмостях, затем производится установка и омоноличивание поперечных балок проезжей части. После этого производится предварительное натяжение арматуры в жестком нижнем поясе, раскосах В1-Н2, Н2-В3, В3-Н4, Н4-В5 и стыках омоноличивания балок проезжей части. Затем пролетное строение опускается на постоянные опоры при помощи гидравлических домкратов.

2.1.Расчет элементов главных ферм пролетного строения.

Усилия в жестком нижнем поясе и решетчатой ферме пролетного строения определяются с помощью программы «MSC.Nastran».

MSC.Nastran обеспечивает полный набор расчетов, включая расчет напряженно - деформированного состояния, собственных частот и форм колебаний, анализ устойчивости, решение задач теплопередачи, исследование установившихся и неустановившихся процессов, акустических явлений, нелинейных статических процессов, нелинейных динамических переходных процессов, расчет критических частот и вибраций роторных машин, анализ частотных характеристик при воздействии случайных нагрузок, спектральный анализ и исследование аэроупругости. Предусмотрена возможность моделирования практически всех типов материалов, включая композитные и гиперупругие. Расширенные функции включают технологию суперэлементов (подконструкций), модальный синтез и макроязык DMAP для создания пользовательских приложений.

Наряду с расчетом конструкций MSC.Nastran может использоваться и для оптимизации проектов. Оптимизацию можно проводить для задач статики, устойчивости, установившихся и неустановившихся динамических переходных процессов, собственных частот и форм колебаний, акустики и аэроупругости. И все это делается одновременно путем вариации параметров формы, размеров и свойств проекта. Благодаря своей эффективности алгоритмы оптимизации обрабатывают неограниченное число проектных параметров и ограничений. Вес, напряжения, перемещения, собственные частоты и многие другие характеристики могут рассматриваться либо в качестве целевых функций проекта (этом случае их можно минимизировать или максимизировать), либо в качестве ограничений. Алгоритмы анализа чувствительности позволяют исследовать влияние различных параметров на поведение целевой функции и управлять процессом поиска оптимального решения.

Широкие возможности функции оптимизации MSC.Nastran позволяют использовать его для автоматической идентификации компьютерной расчетной модели и эксперимента. Целевая функция определяется в виде минимизации рассогласования результатов расчета и эксперимента, варьируемыми параметрами выбираются наименее достоверные расчетные параметры конструкции. Как результат оптимизации MSC.Nastran выдает новую компьютерную модель, полностью соответствующую экспериментальной модели. MSC.Nastran - единственная из конечно-элементных программ, способная делать это автоматически.

ОПИСАНИЕ АЛГОРИТМА.

Определение усилий в сечениях балки осуществляется в соответствии с требованиями СНиП 2.05.03-84. Расчет выполняется по плоской расчетной схеме для одной ферме.

Пролетное строение рассматривается как последовательность участков

постоянной жесткости для элементов решетчатой фермы и последовательность участков постоянной жесткости для элементов жесткой затяжки.

Величина изгибающего момента в крайней панели от действия нормативной временной нагрузки.

Величина перерезывающей силы в крайней панели от действия нормативной временной нагрузки.

Величина изгибающего момента в крайней панели от действия расчетной временной нагрузки.

Величина перерезывающей силы в крайней панели от действия расчетной временной нагрузки.

Доля момента от нормативных нагрузок от веса балласта, в нижнем поясе при полном загружении пролета.

Доля момента от нормативных нагрузок от собственного веса, в нижнем поясе при полном загружении пролета.

Доля момента от нормативных нагрузок от временной нагрузки, в нижнем поясе при полном загружении пролета.

Изгибающий момент от нормативных нагрузок, в нижнем поясе при полном загружении пролета.

Осевые усилия от нормативных нагрузок собственного веса и балласта.

Осевые усилия от нормативной временной нагрузки.

Осевые усилия от нормативных нагрузок.

Перерезывающие силы от нормативных нагрузок, в нижнем поясе при полном загружении пролета.

Осевые усилия от расчетных нагрузок, при загружении на 0,5 пролета.

Осевые усилия от расчетных нагрузок собственного веса и балласта.

Осевые усилия от расчетной временной нагрузки.

Осевые усилия от нормативных нагрузок.

Перерезывающие силы от расчетных нагрузок, в нижнем поясе при полном загружении пролета.

Изгибающий момент от расчетных нагрузок, в нижнем поясе при полном загружении пролета.