- •В оронеж Строительная механика и конструкции
- •Редакционная коллегия журнала:
- •394006 Г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
- •Статический и кинематический анализ плоской фермы регулярного типа
- •Введение
- •Заключение
- •Анализ напряженно-деформированного состояния прямоугольной плиты при различных способах опирания краев и произвольном загружении
- •Формула зависимости прогиба несимметрично нагруженной плоской фермы с усиленными раскосами от числа панелей
- •Свойство вложения спектров частот собственных колебаний регулярных механических систем
- •Классификация конструкций объединения железобетонной плиты со стальными балками
- •Библиографический список
- •Оптимизация конструктивного решения трехгранного блока покрытия путем введения предварительно-напряженных элементов
- •Введение
- •4) Опорные стойки; 5) диагональные связи
- •1. Предварительный расчет конструктивного комплекса
- •2. Оптимизация конструктивного решения
- •Библиографический список
- •Надежность и долговечность сборно-монолитного плитного пролётного строения автодорожного моста
- •Введение
- •1. Основные положения расчета надежности и долговечности составной сборно-монолитной железобетонной плиты пролетного строения транспортного сооружения
- •2. Апробация предлагаемой методики вероятностного расчета
- •2.1. Описание объекта и методики исследования
- •2.2. Результаты численных исследований надежности наиболее нагруженных плит без учета интенсивности загружения во времени
- •2.2. Результаты численных исследований надежности элементов сборно-монолитной конструкции пролетного строения с учетом интенсивности загружения во времени
- •Новое о расчете монолитного железобетонного остова многоэтажного здания
- •Введение
- •Построение математической модели
- •Результаты расчета
- •Высокая изменчивость деформативных свойств грунтов как основная причина повреждений каменных зданий в г. Тамбове
- •Введение
- •Повреждения стен близко расположенных зданий вследствие взаимного влияния их фундаментов
- •Введение
- •Правила оформления статей
1. Основные положения расчета надежности и долговечности составной сборно-монолитной железобетонной плиты пролетного строения транспортного сооружения
Вероятность отказа и продолжительность наработки на отказ сборно-монолитной железобетонной конструкции транспортного сооружения будем определять на основе методики, разработанной в соответствии с теорией выбросов случайных процессов [2-4]. Для её применения к подвергающимся совместному действию постоянных и временных подвижных нагрузок введем следующие упрощения:
действующие в несущих элементах пролетного строения транспортного сооружения усилия от суммарного действия постоянных и временных нагрузок считаются нормальным стационарным эргодическим случайным процессом с заданным математическим ожиданием , стандартом и корреляционной функцией ;
предельные усилия R в несущих элементах сооружения моделируются не зависящими от времени случайными величинами с заданными математическими ожиданиями и стандартом , которые определяются в зависимости от степени совместного сопротивления действующим нагрузкам сборной и монолитной частей составной конструкции. Они определяются с учетом разброса прочностных характеристик материалов составляющих элементов и соединительных участков;
степень совместности сопротивления действующим нагрузкам оценим коэффициентом Kc, равным отношению средних значений предельных усилий для составной конструкции к разности предельных усилий для полностью объединенной и сопротивляющейся раздельно элементов конструкции;
динамический эффект воздействия подвижной нагрузки учитывается в расчетах с помощью рекомендуемых нормами или измеренных при натурных испытаниях составной конструкции мостового сооружения динамических коэффициентов 1+µ.
Графически рассматриваемая модель загружения несущих элементов пролетного строения мостового сооружения по аналогии с используемой в работе [4] представлена на рис. 1, где наряду со случайной функцией нагрузки F(t) показан случайный постоянный уровень предельного усилия R конструкции.
Рис. 1 Расчетные модели эксплуатационных усилий и их предельных значений
Интенсивность возникновения предельных состояний расположенной под полосой проезда автотранспортных средств наиболее нагруженной плиты пролетного строения в единицу времени на основе теории выбросов нормальной случайной функции за заданный уровень вычислим по формуле [3]
, (1)
где – математические ожидания и стандарты нагрузок и предельных усилий;
T ‑ эффективный период загружения транспортного сооружения, при котором возникает не более одного превышения действующим в строительной конструкции усилием его предельного значения.
В связи с тем, что интенсивность U отказов мостовых сооружений является весьма малой, вероятность возникновения предельного состояния в рассматриваемом элементе моста за срок службы t определяется по схеме «редких событий» [3]:
. (2)
По найденным величинам вероятности отказов в сборно-монолитных несущих элементах пролетного строения автодорожного моста вычисляются надежности безотказного функционирования этих элементов для тех же моментов времени t из известного соотношения:
(3)
Надежность пролетного строения транспортного сооружения в целом для произвольного момента времени определим в соответствии с теоремой произведения двух независимых случайных событий [4] через надежности двух плитных элементов на полосах проезда Hп прямого и H0 и обратного направлений движений:
. (4)
Далее по вычисленной надежности транспортного сооружения в целом можно определить логарифмический показатель надежности и коэффициент запаса прочности:
(5)
Технический ресурс сборно-монолитного железобетонного пролетного строения или его отдельных несущих элементов определим из выражения (2), задаваясь минимальной величиной вероятности отказа при установившейся длительное время их интенсивности U:
. (6)
Описанная выше методика легко реализуется в математических программных комплексах, имеющих набор стандартных статистических операторов. Ниже приводятся результаты ее применения в вычислительном комплексе Mathcad для реконструированного транспортного сооружения со сборно-монолитным пролетным строением.