Железнодорожный мост через реку Каракум

Автор расчетной модели: Конструкторское бюро Городецкого

Местоположение:  Туркменистан

Полное название проекта

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ МОСТ НА ПЕРЕХОД СОЕДИНИТЕЛЬНОГО КАНАЛА СК-3 ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ЛИНИИ «АТАМУРАТ-ИМАМНАЗАР», ПРОТЯЖЕННОСТЬЮ 256 МЕТРОВ, И ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ МОСТ ЧЕРЕЗ РЕКУ КАРАКУМ, ПРОТЯЖЕННОСТЬЮ 363 М

Задействованные инструменты

ПК ЛИРА-САПР – ВИЗОР-САПР; КС-САПР (для создания жесткостей нестандартных сечений); модуль динамики (39) СНТ 2.01.08-99; через ответ-спектр (41) реализованы требования раздела 3, СНТ 2.01.08 – 2001; расчет РСН; расчет нагрузок на фрагмент; адаптация режима конструирования стальных конструкций (СНиП II-23-81*) к требованиям СНиП 2.05.03-84

Конструктивное решение

Пролет железнодорожного моста 110 м, с ездой понизу со сварными элементами замкнутого сечения и монтажными соединениями на высокопрочных болтах. Главные фермы пролетного строения приняты высотой 15 м. Расстояние между осями главных ферм поперек моста 5,8 м. В состав главных ферм входят верхние и нижние пояса, а так же раскосы коробчатого сечения с перфорацией одной стенки, стойки и подвески – двутаврового сечения. Номинальная длина панели 11 м. Верхние продольные связи – крестовой системы с панелью 5,5 м, элементы нижних связей – таврового сечения обеспечивают включение проезжей части в совместную работу с главными фермами. Портальные и поперечные связи расположены в плоскости портальных раскосов и стоек. Проезжая часть включает продольные и поперечные балки двутаврового сечения.

Описание расчетной схемы

В основу расчета положен метод конечных элементов с использованием в качестве основных неизвестных перемещений и поворотов узлов расчетной схемы. В связи с этим идеализация конструкции выполнена в форме, приспособленной к использованию этого метода, а именно система представлена в виде набора стержневых элементов отвечающих конструктивному решению пролетного строения моста. Выбранный тип конечного элемента определяется его геометрической формой, правилами, определяющими зависимость между перемещениями узлов конечного элемента и узлов системы, физическим законом, определяющим зависимость между внутренними усилиями и внутренними перемещениями, и набором параметров (жесткостей), входящих в описание этого закона и др.

Расчетная схема определена как система с общим признаком, деформации которой и ее основные неизвестные представлены линейными перемещениями узлов вдоль осей X, Y, Z и поворотами вокруг этих осей.

Производился расчет пространственной фермы, с учетом совместной работы с опорными частями. Расчетная модель содержит 2 622 узлов и 2 717 элементов. Выбор шага конечных элементов обусловлен особенностью конструктивного решения главных ферм, а именно шагом перфорации.

Описание напряженного состояния стержневых элементов связано с местной системой координат, у которой ось X1 ориентирована вдоль стержня, а оси Y1 и Z1 – вдоль главных осей инерции поперечного сечения. Некоторые стержни присоединены к узлам через абсолютно жесткие вставки, с помощью которых учитывается эксцентриситеты узловых примыканий. Все узлы главных ферм представлены пространственным жестким телом.

Выбор шарнирного примыкания стрежневых элементов (связей) из одиночных профилей, обусловлено конструкцией узлов.

Граничные условия пролетного строения обусловлены конструкцией используемых опорных частей. Сопротивление от трения в подвижных опорных частях смоделировано путем ввода жесткости шарнира по соответствующему направлению.

В расчетной модели пролетного строения продольные и поперечные балки проезжей части не имеют разрывов, следовательно, на основании п.4.71 СНиП 2.05.03-84 расчет производился в упругой стадии с учетом дополнительных усилий от их совместной работы с поясами главных ферм. Усилия в элементах проезжей части от совместной работы с главными фермами определены в предположении, что в горизонтальной плоскости продольные балки примыкают к поперечным шарнирно.

Перфорация в элементах главных ферм и поперечных связей смоделирована путем ввода соответствующих участков по длине стержня с ослабленным сечением. Центровка участков с перфорацией выполнена с помощью жестких вставок для стержней по соответствующему направлению местных осей.

Необходимый набор нагрузок используемый в расчетной модели приведен в отвечает требованиям СНиП 2.05.03-84. Количество загружений в расчетной модели - 103. Количество рассмотренных комбинаций нагрузок – 136.

Временная нагрузка С-14 смоделирована набором загружений пролетного строения участком от 1 до 110 метров. Каждому из загружений С-14 сопутствует соответствующая тормозная нагрузка на рассматриваемом участке.

Нагрузки, которые в соответствии с нормативом должны быть приложены в уровне проезжей части (головки рельса), приложены с учетом эксцентриситета передачи ее на идеализированную модель.