Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебное пособие 700526.doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
01.05.2022
Размер:
31.52 Mб
Скачать

1. Методика численного моделирования статических испытаний

1.1. Общие положения

Натурные испытания транспортных сооружений в соответствии с требованиями действующих нормативных документов [1] выполняются с целью определения фактической жесткости несущих конструкций, контроля напряженно-деформированного состояния, выявления особенностей совместного взаимодействия отдельных элементов конструкций и соответствия их проектным параметрам.

Целью настоящего численного моделирования статических испытаний рассматриваемого сооружения является количественная оценка несоответствия его фактического физического состояния по отношению к проектному исправному состоянию.

Наиболее слабыми конструктивными элементами рассматриваемого сооружения являются пролетные строения, в несущих элементах которых при обследовании обнаружено наибольшее количество недоделок, дефектов и повреждений. Балочные разрезные пролетные строения в соответствии с принятой при проектировании сооружения схемой сопротивляются действующим постоянным и временным нагрузкам независимо друг от друга. Поскольку пролетные строения путепровода одинаковой конструкции, при моделировании испытаний рассматривались несущие конструкции, расположенные в одном пролете сооружения. Полученные численные результаты в равной мере распространяются на остальные пролеты сооружения. С целью упрощения проводимых расчетов податливость опор сооружения не учитывалась.

При численном моделировании статических испытаний сооружения рассматривались две основные модели пролетного строения:

1) фактическая модель, соответствующая действительному физическому состоянию конструкции пролетного строения;

2) проектная модель, соответствующая проектному исправному состоянию конструкции пролетного строения.

1.2. Расчетные модели пролетного строения

Компьютерное моделирование конструкции пролетного строения путепровода выполнялось с использованием сертифицированного программного комплекса «ЛИРА-САПР 2013 PRO» со специализированной расчетно-графической системой ПК «ЛИРА-САПР 2013 Мост» [3]. В основу этого комплекса положен метод конечных элементов.

В целях упрощения производимых расчетов конструкция пролетного строения рассматривалась как линейно деформируемая система. Соответственно применялись конечные элементы (КЭ), моделирующие линейно деформируемые системы: стержни, тонкие и толстые пластины, массивные тела. Стержни – одномерные КЭ, пластины – двумерные КЭ, массивные тела – трехмерные КЭ.

Дискретизация конструкции пролетного строения выполнялась с использованием следующих типов конечных элементов (КЭ), входящих в КЭ библиотеку комплекса «ЛИРА-САПР»:

- универсальный стержневой КЭ с учетом сдвиговых деформаций (тип КЭ – 10, степени свободы X,Y,Z, UX,UY,UZ);

- универсальный прямоугольный плоский оболочечный КЭ (тип КЭ – 41, степени свободы X,Y,Z, UX,UY,UZ);

- универсальный пространственный изопараметрический 8-узловой КЭ (тип КЭ – 36, степени свободы X,Y,Z);

- специальный одноузловой элемент связи конечной жесткости (тип КЭ – 51, степени свободы X,Y,Z, UX,UY,UZ);

- специальный двухузловой элемент упругой связи между узлами (тип КЭ – 55, степени свободы X,Y,Z, UX,UY,UZ).