Залізничний міст через річку Каракум

Gorodetsky Design Bureau

Місце розташування:  Туркменістан

Повна назва проекту

ЗАЛІЗНИЧНИЙ МІСТ НА ПЕРЕХІД З'ЄДНУВАЛЬНОГО КАНАЛУ ЗК-3 ЗАЛІЗНИЧНОЇ ЛІНІЇ «АТАМУРАТ-ІМАМНАЗАР», ПРОТЯЖНІСТЮ 256 МЕТРІВ, І ЗАЛІЗНИЧНИЙ МІСТ ЧЕРЕЗ РІКУ КАРАКУМ ПРОТЯЖНІСТЮ 363 М

Задіяні інструменти

ПК ЛІРА-САПР – ВІЗОР-САПР; КС-САПР (для створення жорсткостей нестандартних перерізів); модуль динаміки (39) СНТ 2.01.08-99; через відповідь-спектр (41) реалізовано вимоги розділу 3, СНТ 2.01.08 – 2001; розрахунок РСН; розрахунок навантажень на фрагмент; адаптація режиму конструювання сталевих конструкцій (СНіП II-23-81*) до вимог СНиП 2.05.03-84

Конструктивне рішення

Проліт залізничного мосту 110 м, з їздою внизу зі звареними елементами замкнутого перерізу та монтажними з'єднаннями на високоміцних болтах. Головні ферми прогонової будови прийняті висотою 15 м. Відстань між осями головних ферм упоперек моста 5,8 м. До складу головних ферм входять верхні та нижні пояси, а також розкоси коробчастого перерізу з перфорацією однієї стінки, стійки та підвіски – двотаврового перерізу. Номінальна довжина панелі 11 м. Верхні поздовжні в'язі – хрестової системи з панеллю 5,5 м, елементи нижніх в'язів – таврового перерізу забезпечують включення проїжджої частини у спільну роботу з головними фермами. Портальні та поперечні в'язі розташовані в площині портальних розкосів та стійок. Проїжджа частина включає поздовжні та поперечні балки двотаврового перерізу.

Опис розрахункової схеми

В основу розрахунку покладено метод скінченних елементів з використанням основних невідомих переміщень і поворотів вузлів розрахункової схеми. У зв'язку з цим ідеалізація конструкції виконана у формі, пристосованій до використання цього методу, а саме система представлена у вигляді набору стержневих елементів, що відповідають конструктивному рішенню прогонової будови мосту. Вибраний тип скінченного елементу визначається його геометричною формою, правилами, що визначають залежність між переміщеннями вузлів скінченного елементу та вузлів системи, фізичним законом, що визначає залежність між внутрішніми зусиллями та внутрішніми переміщеннями, та набором параметрів (жорсткостей), що входять в опис цього закону та ін.

Розрахункова схема визначена як система із загальною ознакою, деформації якої та її основні невідомі представлені лінійними переміщеннями вузлів уздовж осей X, Y, Z та поворотами навколо цих осей.

Проводтвся розрахунок просторової ферми, з урахуванням спільної роботи з опорними частинами. Розрахункова модель містить 2622 вузлів і 2717 елементів. Вибір кроку скінченних елементів обумовлений особливістю конструктивного вирішення головних ферм, а саме крок перфорації.

Опис напруженого стану стержневих елементів пов'язане з місцевою системою координат, у якої вісь X1 орієнтована вздовж стержня, а осі Y1 та Z1 – вздовж головних осей інерції поперечного перерізу. Деякі стержні приєднані до вузлів через абсолютно жорсткі вставки, за допомогою яких враховується ексцентриситет вузлових примикань. Усі вузли головних ферм представлені просторовим жорстким тілом.

Вибір шарнірного примикання стержневих елементів (в'язів) з одиночних профілів, зумовлений конструкцією вузлів.

Граничні умови прогонової будови обумовлені конструкцією опорних частин, що використовуються. Опір від тертя в рухомих опорних частинах змодельовано шляхом введення жорсткості шарніру за відповідним напрямком.

У розрахунковій моделі прогонової будови поздовжні та поперечні балки проїжджої частини не мають розривів, отже, на підставі п.4.71 СНиП 2.05.03-84 розрахунок проводився в пружній стадії з урахуванням додаткових зусиль від їх спільної роботи з поясами головних ферм. Зусилля в елементах проїжджої частини від спільної роботи з головними фермами визначені у припущенні, що в горизонтальній площині поздовжні балки примикають до поперечних шарнірно.

Перфорація в елементах головних ферм та поперечних в'язів змодельована шляхом уведення відповідних ділянок по довжині стержня з ослабленим перерізом. Центрівка ділянок з перфорацією виконана за допомогою жорстких вставок для стержнів за відповідним напрямом місцевих осей.

Необхідний набір навантажень, що використовується в розрахунковій моделі, приведений у відповідність до вимог СНиП 2.05.03-84. Кількість завантажень у розрахунковій моделі – 103. Кількість розглянутих комбінацій навантажень – 136.

Тимчасове навантаження С-14 змодельовано набором завантажень прогонової будови ділянкою від 1 до 110 метрів. Кожне із завантажень С-14 супроводжує відповідне гальмівне навантаження на ділянці, що розглядається.

Навантаження, які відповідно до нормативу повинні бути додані на рівні проїжджої частини (головки рейки), додані з урахуванням ексцентриситету передачі її на ідеалізовану модель.