Титульный лист

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 5

Глава 1. Тематические исследования потери устойчивости в мостостроении 7

1.1. Литературный обзор разрушений объектов в следствии потери устойчивости 7

1.2. Основы устойчивости в мостостроении 13

Глава 2. Обзор методик оп расчету устойчивости 24

2.1. Статистический метод или метод Эйлера 25

2.2. Динамический метод 33

Динамический метод, также известный как метод малых колебаний, заключается в изучении колебаний системы при отклонении ее от нормального состояния. Даже если на систему не действуют внешние силы, в данном методе их все равно необходимо рассматривать как динамические силы. Динамическая система может вести себя по-разному. В случае устойчивой системы, испытывающей небольшие отклонения, она будет производить гармонические колебания с определенной частотой и ограниченной амплитудой. Напротив, индифферентная система останется в том же положении без каких-либо колебаний, а неустойчивая система продолжит свое движение как апериодическая система. Частота апериодического движения является отрицательной величиной по динамике. 33

Выводы по главе 2 43

Глава 3. Численный эксперимент 45

3.1 Верификационный расчёт. 46

3.2 Расчет стенки пролётного строения на местную устойчивость 58

Выводы по главе 3 73

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 77

ВВЕДЕНИЕ 2

Глава 1. Тематические исследования потери устойчивости в мостостроении 4

1.1. Литературный обзор разрушений объектов в следствии потери устойчивости 4

1.2. Основы устойчивости в мостостроении 9

Глава 2. Обзор методик оп расчету устойчивости 20

2.1. Статистический метод или метод Эйлера 20

2.2. Динамический метод или buckling mode 27

Выводы по главе 2 37

Глава 3. Численный эксперимент 39

3.1 Верификационный расчёт. 39

3.2 Расчет стенки пролётного строения на местную устойчивость 51

Выводы по главе 3 66

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….67

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 68

Введение

Подход к проектированию и строительству мостов менялся на протяжении многих лет с учетом достижения в области методов структурного анализа и разработок материалов. Реалии современного автомобильного и железнодорожного транспорта, особенно в городских районах, часто требуют наличие материалов повышенной прочности, для уменьшения веса элементов и увеличения длины пролетов.

Современная практика проектирования также направлена на снижение удельного веса сооружения, особенно выгодными в этом плане могут быть стальные и сталежелезобетонные мосты различных компоновок.

Также к увеличению пролетов приводит и развитие технологий монтажа, в данном случае имеется ввиду повышение грузоподъемности кранов, увеличение мощности домкратов для надвижки, при прочих равных условиях.

С другой стороны, к усложнению конструкции мостовых сооружений приводит усложнение геометрии городских мостов в плане. Строятся многоуровневые развязки, зачастую требующие расположения оси пролетного строения на кривой.

При проведении расчетных проверок для стальных элементов устойчивость может являться одним из ключевых факторов, т.е. узел или элемент в текущем виде может проходить проверки по прочности и выносливости, но требовать усиления, для обеспечения выносливости. Особенно актуально это для стальных балок с ортотропными плитами и металлоконструкций сталежелезобетонных мостов.

Общая теория устойчивости конструкций рассматривается во многих стандартных учебниках по строительной механике и анализу, а также по проектированию. Работы по классической теории устойчивости включают теорию упругой устойчивости Тимошенко и Гира и "Прочность металлических конструкций на изгиб" Блейха, которая больше не печатается. Руководство по проектированию устойчивости Критерии для металлических конструкций, под ред. Р. Зиемяна, касаются не только теоретических аспектов устойчивости, но и разработки используемых в настоящее время расчетных уравнений. Различные технические статьи, посвященные стабильности элементов и систем, также были опубликованы в журналах Американского института стальных конструкций (AISC), Американского общества инженеров Инженеры-строители (ASCE) Проектирование конструкций, мостостроение и строительные Журналы по проектированию и строительству, Американский институт бетона (ACI), Институт сборного предварительно напряженного бетона (PCI) и другие.

Следует отметить, что для многих мостовых конструкций наиболее критические условия в плане обеспечения устойчивости отдельных элементов или узлов возникают во время строительства. Особенно актуально это для сталежелезобетонных пролетных строений, в момент, когда железобетонная плита ещё не включена в работу.

В современной практике проектирования в рамках одного объекта количество элементов, требующих проверки по устойчивости возрастает, при этом усложнение конструктива также влечет за собой более сложный анализ напряженно деформированного состояния, что повышает объем работы по проведению различных расчетных проверок.

Основной целью данной работы является сравнение аналитических методов, изложенных в действующих на территории РФ нормах и методов расчета устойчивости, реализованных в расчетных комплексах на основе метода конечных элементов.