163804_с1-СМТз61_2022_9. Содержание и реконструкция мостов и тоннелей

• Название: Содержание и реконструкция мостов и тоннелей
• Дата: 02.02.2022
• Размер: 3.2 Mb.
• Имя файла: 163804_с1-СМТз61_2022_9.doc
• Тип: Курсовой проект; #349320
• страница: 9 из 12

Расчет геометрических характеристик	Исходные данные:
	Модуль упруг. балки	275’000,0		кг/см2
Поперек моста
	Мод. упруг. покрытия	367’000,0		кг/см2
Балка Б-4 (размеры в см)
	Мод. упруг. арматуры			кг/см2
	Sарматуры плиты			см2
270,0 13,0
	Sарматуры ребра			см2
	Результаты расчёта
	с учётом покрытия:	без учёта покрытия:
	Приведённая площадь сечения Ared, см2
	8’246,4	3’454,0
	Высота центра тяжести, см
	66,7	55,6
	Высота центра изгиба, см
	40,1 см	32,3 см
	Момент инерции при изгибе Jred, см4
	1’716’006,8 см4	915’221,9 см4
	Момент инерции на кручение Jk, см4
	329’543,9	124’377,5 см4
	по классической теории, без учёта покрытия:
	Высота нейтральной оси	68,0	см
	Момент инерции Jклас.		см4

Линии влияния вертикального давления на главные балки строятся с помощью программы «Statnew». Для описания расчетной схемы необходимо определить жесткостные характеристики упругих связей и поперечной конструкции.

Для разрезных балок постоянного сечения жесткостные характеристики упругих связей или податливость главных балок - вертикальную и угловую жесткость - можно аналитически определить по следующим формулам.

Вертикальная жесткость для балки Б-1:

,
где - модуль упругости материала балки кгс/см²;

- момент инерции главной балки относительно горизонтальной оси см⁴;

- расчетный пролет главной балки см;

- расстояние от опорного до рассчитываемого сечения см;

см^-1
Угловая жесткость для балки Б-1:

,
где - модуль сдвига кгс/см²;

- момент инерции главного продольного элемента на кручение см⁴;

рад^-1
Жесткостные характеристики поперечной конструкции – плиты проезжей части и диафрагм – вычисляем для участка шириной 1 п.см.

Площадь поперечного сечения:

см

Момент инерции поперечного сечения:

см³.

Для остальных балок пролетного строения жесткостные характеристики упругих связей и поперечной конструкции определены аналогично и сведены в таблице 7.

Таблица 7

	Жесткостные характеристики упругих связей		Жесткостные характеристики поперечной конструкции
	Вертикальная жесткость , см-1	Угловая жесткость рад-1	Погонный момент инерции , см3	Погонная площадь , см
Балка Б-1	46.551	413192.28	486	18
Балка Б-2	40.313	276461.91	486	18
Балка Б-3	46.544	108070.30	5606.97	26.80
Балка Б-4	53.013	143414.72	6355.58	30.54

Исходные данные для программы «Statnew»
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Таблица 8

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ KООРДИНАТЫ │

├───────┬─────────────────┬──────────────────┬────────────────┤

│ Номер │ X │ Y │ Z │

├───────┼─────────────────┼──────────────────┼────────────────┤

│ 1 │ 0 │ 0 │ 0 │

│ 2 │ 144 │ 0 │ 0 │

│ 3 │ 227 │ 0 │ 0 │

│ 4 │ 310 │ 0 │ 0 │

│ 5 │ 362 │ 0 │ 0 │

│ 6 │ 413 │ 0 │ 0 │

│ 7 │ 485 │ 0 │ 0 │

│ 8 │ 556 │ 0 │ 0 │

│ 9 │ 628 │ 0 │ 0 │

│ 10 │ 699 │ 0 │ 0 │

│ 11 │ 771 │ 0 │ 0 │

│ 12 │ 842 │ 0 │ 0 │

│ 13 │ 914 │ 0 │ 0 │

│ 14 │ 985 │ 0 │ 0 │

│ 15 │ 1037 │ 0 │ 0 │

│ 16 │ 1088 │ 0 │ 0 │

│ 17 │ 1171 │ 0 │ 0 │

│ 18 │ 1254 │ 0 │ 0 │

│ 19 │ 1398 │ 0 │ 0 │

└───────┴─────────────────┴──────────────────┴────────────────┘

Таблица 9

┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ ТОПОЛОГИЯ ЭЛЕМЕНТОВ │

├─────┬────────┬───────────────────┬────────┬──────────┬───────────────┤

│ │ Тип │Номер узла элемента│Характе-│ Тип │Характеристика │

│ │ ├─────────┬─────────┤ристика │ жесткой │ жесткой │

│Номер│элемента│ Начала │ Конца │элемента│ вставки │ вставки │

├─────┼────────┼─────────┼─────────┼────────┼──────────┼───────────────┤

│ 1│ 3 │ 1 │ 2 │ 1 │ 0 │ 0 │

│ 2│ 3 │ 2 │ 3 │ 1 │ 0 │ 0 │

│ 3│ 3 │ 3 │ 4 │ 2 │ 0 │ 0 │

│ 4│ 3 │ 4 │ 5 │ 2 │ 0 │ 0 │

│ 5│ 3 │ 5 │ 6 │ 3 │ 0 │ 0 │

│ 6│ 3 │ 6 │ 7 │ 5 │ 0 │ 0 │

│ 7│ 3 │ 7 │ 8 │ 4 │ 0 │ 0 │

│ 8│ 3 │ 8 │ 9 │ 4 │ 0 │ 0 │

│ 9│ 3 │ 9 │ 10 │ 4 │ 0 │ 0 │

│ 10│ 3 │ 10 │ 11 │ 4 │ 0 │ 0 │

│ 11│ 3 │ 11 │ 12 │ 4 │ 0 │ 0 │

│ 12│ 3 │ 12 │ 13 │ 4 │ 0 │ 0 │

│ 13│ 3 │ 13 │ 14 │ 5 │ 0 │ 0 │

│ 14│ 3 │ 14 │ 15 │ 3 │ 0 │ 0 │

│ 15│ 3 │ 15 │ 16 │ 2 │ 0 │ 0 │

│ 16│ 3 │ 16 │ 17 │ 2 │ 0 │ 0 │

│ 17│ 3 │ 17 │ 18 │ 1 │ 0 │ 0 │

│ 18│ 3 │ 18 │ 19 │ 1 │ 0 │ 0 │

└─────┴────────┴─────────┴─────────┴────────┴──────────┴───────────────┘
Таблица 10

┌───────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕМЕНТОВ │

├───┬────────┬────────┬────────┬────────┬────────┬────────┬────────┬────────┤

│ # │ E │ F │ I / Q │ mu / p │ G / x │ alfa │ v0 │ C.В. │

├───┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┤

│ 1│ 306000│ 18│ 486│ 0│ 122400│ 0│ 0│ 0│

│ 2│ 306000│ 18│ 486│ 0│ 122400│ 0│ 0│ 0│

│ 3│ 306000│ 18│ 486│ 0│ 122400│ 0│ 0│ 0│

│ 4│ 275000│30.54000│6355.580│ 0│ 110000│ 0│ 0│ 0│

│ 5│ 275000│ 26.8│5606.970│ 0│ 110000│ 0│ 0│ 0│

└───┴────────┴────────┴────────┴────────┴────────┴────────┴────────┴────────┘
Таблица 11

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ ТОПОЛОГИЯ ЗАКРЕПЛЕНИЙ │

├───────┬─────────────────┬──────────────┬────────────────────┤

│ Номер │ Тип закрепления │ Номер узла │ Характ.закрепления │

├───────┼─────────────────┼──────────────┼────────────────────┤

│ 1 │ 1 │ 2 │ 1 │

│ 2 │ 1 │ 4 │ 2 │

│ 3 │ 1 │ 6 │ 3 │

│ 4 │ 1 │ 8 │ 4 │

│ 5 │ 1 │ 10 │ 4 │

│ 6 │ 1 │ 12 │ 4 │

│ 7 │ 1 │ 14 │ 3 │

│ 8 │ 1 │ 16 │ 2 │

│ 9 │ 1 │ 18 │ 1 │

│ 10 │ 12 │ 19 │ 5 │

└───────┴─────────────────┴──────────────┴────────────────────┘

Таблица 12

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАКРЕПЛЕНИЙ │

├─────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬─────────┬─────────┤

│ │ │ │ │ │ │ │

│Номер│ x │ y │ fz │ xy │ xfz │ yfz │

├─────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼─────────┼─────────┤

│ 1│ 0 │46.550999 │413192.28 │ 0 │ 0│ 0│

│ 2│ 0 │ 40.313 │276461.91 │ 0 │ 0│ 0│

│ 3│ 0 │46.543999 │ 108070.3 │ 0 │ 0│ 0│

│ 4│ 0 │53.013001 │143414.72 │ 0 │ 0│ 0│

│ 5│ -1 │ 0 │ 0 │ 0 │ 0│ 0│

└─────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴─────────┴─────────┘

Таблица 13

┌────────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ ТОПОЛОГИЯ УЗЛОВЫХ НАГРУЗОК │

├───────┬──────────────┬────────────┬─────────────┬──────────────┤

│ Номер │ Тип нагрузки │ Номер узла │ Характ.нагр.│ Номер загруж.│

├───────┼──────────────┼────────────┼─────────────┼──────────────┤

│ 1 │ 1 │ 1 │ 1 │ 1 │

│ 2 │ 1 │ 2 │ 1 │ 2 │

│ 3 │ 1 │ 3 │ 1 │ 3 │

│ 4 │ 1 │ 4 │ 1 │ 4 │

│ 5 │ 1 │ 5 │ 1 │ 5 │

│ 6 │ 1 │ 6 │ 1 │ 6 │

│ 7 │ 1 │ 7 │ 1 │ 7 │

│ 8 │ 1 │ 8 │ 1 │ 8 │

│ 9 │ 1 │ 9 │ 1 │ 9 │

│ 10 │ 1 │ 10 │ 1 │ 10 │

│ 11 │ 1 │ 11 │ 1 │ 11 │

│ 12 │ 1 │ 12 │ 1 │ 12 │

│ 13 │ 1 │ 13 │ 1 │ 13 │

│ 14 │ 1 │ 14 │ 1 │ 14 │

│ 15 │ 1 │ 15 │ 1 │ 15 │

│ 16 │ 1 │ 16 │ 1 │ 16 │

│ 17 │ 1 │ 17 │ 1 │ 17 │

│ 18 │ 1 │ 18 │ 1 │ 18 │

│ 19 │ 1 │ 19 │ 1 │ 19 │

└───────┴──────────────┴────────────┴─────────────┴──────────────┘

Таблица 14

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ ХАРАКТЕРИСТИКИ УЗЛОВЫХ НАГРУЗОК │

├───────┬─────────────────┬──────────────────┬────────────────┤

│ Номер │ x │ y │ fz │

├───────┼─────────────────┼──────────────────┼────────────────┤

│ 1 │ 0 │ -1 │ 0 │

└───────┴─────────────────┴──────────────────┴────────────────┘

Линии влияния вертикального давления на главные балки

Таблица 15

┌────────────────────────────────────────────────┐

│ Реакции в закреплениях │

├───────┬───────┬──────────┬──────────┬──────────┤

│ #закр.│ #загр.│ X │ Y │ Mz │

├───────┼───────┼──────────┼──────────┼──────────┤

│ 1 │ 1 │ 0│0.96539770│-61.802318│

│ │ 2 │ 0│0.63784566│-20.190218│

│ │ 3 │ 0│ 0.4380824│-2.4078568│

│ │ 4 │ 0│0.25959967│5.37882585│

│ │ 5 │ 0│0.18145837│6.86307022│

│ │ 6 │ 0│0.13487722│6.78024874│

│ │ 7 │ 0│0.09575777│5.83270854│

│ │ 8 │ 0│0.06329976│4.83168603│

│ │ 9 │ 0│0.03677254│3.82643903│

│ │ 10 │ 0│0.01618536│2.88701758│

│ │ 11 │ 0│8.7085e-05│2.01392798│

│ │ 12 │ 0│-0.0120640│1.23395874│

│ │ 13 │ 0│-0.0216011│0.51957265│

│ │ 14 │ 0│ -0.029225│ -0.128257│

│ │ 15 │ 0│-0.0318764│-0.4835767│

│ │ 16 │ 0│-0.0308828│-0.6684116│

│ │ 17 │ 0│-0.0254539│-0.7626375│

│ │ 18 │ 0│-0.0183302│-0.7354064│

│ │ 19 │ 0│-0.0063982│-0.6589213│

├───────┼───────┼──────────┼──────────┼──────────┤

│ 2 │ 1 │ 0│0.14924353│-15.099293│

│ │ 2 │ 0│ 0.2248124│-10.463652│

│ │ 3 │ 0│0.26668556│-7.1715061│

│ │ 4 │ 0│0.27836627│-1.3904043│

│ │ 5 │ 0│0.25642689│2.06216112│

│ │ 6 │ 0│0.22406364│3.17428041│

│ │ 7 │ 0│0.17938579│3.24986291│

│ │ 8 │ 0│0.13803413│3.10253599│

│ │ 9 │ 0│0.10050863│2.79917268│

│ │ 10 │ 0│0.06821157│2.40802194│

│ │ 11 │ 0│0.04019621│ 1.9667476│

│ │ 12 │ 0│ 0.0166393│ 1.5154162│

│ │ 13 │ 0│ -0.003887│1.06125031│

│ │ 14 │ 0│-0.0218253│0.62315064│

│ │ 15 │ 0│-0.0306552│0.34367356│

│ │ 16 │ 0│-0.0336839│0.13751451│

│ │ 17 │ 0│-0.0319824│-0.0936608│

│ │ 18 │ 0│-0.0267428│-0.2494979│

│ │ 19 │ 0│-0.0173512│ -0.480337│

├───────┼───────┼──────────┼──────────┼──────────┤

│ 3 │ 1 │ 0│0.02487544│-0.8921198│

│ │ 2 │ 0│0.13485693│-1.3555458│

│ │ 3 │ 0│0.20153559│-1.6130225│

│ │ 4 │ 0│0.25869615│-1.6894814│

│ │ 5 │ 0│0.27859103│-1.5233213│

│ │ 6 │ 0│0.27263678│-1.0735294│

│ │ 7 │ 0│0.23647349│-0.3001773│

│ │ 8 │ 0│0.19742116│0.24408334│

│ │ 9 │ 0│0.15762399│0.60405343│

│ │ 10 │ 0│0.12003103│0.81120699│

│ │ 11 │ 0│0.08480233│0.91039768│

│ │ 12 │ 0│0.05311779│0.93043004│

│ │ 13 │ 0│0.02394521│0.89981316│

│ │ 14 │ 0│-0.0026074│0.84053766│

│ │ 15 │ 0│-0.0173172│0.76097644│

│ │ 16 │ 0│ -0.025196│0.64662169│

│ │ 17 │ 0│ -0.029683│0.43695811│

│ │ 18 │ 0│-0.0292172│0.23024615│

│ │ 19 │ 0│-0.0271369│-0.1019942│

├───────┼───────┼──────────┼──────────┼──────────┤

│ 4 │ 1 │ 0│-0.0171803│-0.5601217│

│ │ 2 │ 0│0.07208675│ -1.267909│

│ │ 3 │ 0│0.12732162│-1.6850872│

│ │ 4 │ 0│0.18151969│-1.9694131│

│ │ 5 │ 0│ 0.2095337│-1.9704244│

│ │ 6 │ 0│0.22486010│-1.7163106│

│ │ 7 │ 0│0.23091499│-1.0795108│

│ │ 8 │ 0│0.22830886│-0.3325830│

│ │ 9 │ 0│0.21308805│0.36669812│

│ │ 10 │ 0│0.18870704│0.82192966│

│ │ 11 │ 0│0.15871262│1.10184215│

│ │ 12 │ 0│0.12652791│1.24670131│

│ │ 13 │ 0│0.09320145│1.30426901│

│ │ 14 │ 0│0.06050355│1.30813597│

│ │ 15 │ 0│0.03887201│1.23808316│

│ │ 16 │ 0│0.02188517│1.08971136│

│ │ 17 │ 0│0.00133014│0.78187918│

│ │ 18 │ 0│ -0.013736│0.46080238│

│ │ 19 │ 0│-0.0365351│-0.0600397│

├───────┼───────┼──────────┼──────────┼──────────┤



Рис. ХХ Схема к определению КПУ для балки Б-1.
Значения коэффициентов поперечной установки, подсчитанных по программе RZKPU.

Таблица 16

№№ балок	1 случай воздействия АК					2 случай воздействия AК		НК-80
	кол-во полос	тележка	полоса	левый тротуар	правый тротуар	тележка	полоса
1	2	0.118	0.116	0.879	-0.010	0.428	0.403	0.111
2	2	0.233	0.215	0.168	-0.021	0.379	0.326	0.176
3	2	0.320	0.285	0.053	-0.028	0.407	0.332	0.214
4	2	0.372	0.311	0.008	-0.030	0.385	0.311	0.209

Определение усилий от временных нагрузок.

Определим изгибающие моменты от нагрузки А11.

Рассматриваем 2-ой случай воздействия, 1-ый случай не рассматривается, так как служебный проход пешеходной нагрузкой не загружается.

Нормативный изгибающий момент от нагрузки А11 для балки Б-1:

,
где - нагрузка на ось тележки по п. 2.12 [1], тс;

- ординаты линии влияния под осями тележки;

- коэффициенты поперечной установки (по таблице 16) для тележки и полосовой нагрузки;

- равномерно распределенная нагрузка, тс/м;

- площадь линии влияния м².

тс×м


Рис. ХХ. Загружение линии влияния изгибающего момента нагрузкой А11.
Расчетный изгибающий момент от нагрузки А11 для балки Б-1.

Коэффициенты надежности для нагрузки А11 принимаем по п. 2.23* [1]:

- для тележки (при м),

- для полосы .

Динамический коэффициент для нагрузки А11 вычисляется по п. 2.22* [1]:

,

тс×м

Значения изгибающих моментов от временной нагрузки А11 для балок Б-2, Б-3, Б-4 определяются аналогично и приведены в табл. 17.