Расчет пролетного строения железнодорожного моста с разрезными фермами в ПК Midas Civil

Размещено на http://allbest.ru

¹Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.

²Оранский университет наук и технологий

УДК 624.31

Расчет пролетного строения железнодорожного моста с разрезными фермами в ПК Midas Civil

Козырева Л.В.¹, Адылов А.М.¹,

Адылова А.Ж.¹, Седдак А.²

В железнодорожных мостах наиболее широко применяются пролетные строения со сквозными фермами с ездой понизу. Они обеспечивают высокую жесткость конструкции и минимальное возвышение ездового полотна над пересекаемым препятствием.

Выполнен расчет пролетного строения длиной под железнодорожную нагрузку С14 в ПК Midas Civil. Пролетное строение состоит из двух металлических главных ферм с треугольной решеткой и вертикальными стойками, примыкающими к верхнему поясу для уменьшения свободной длины сжатого пояса и к нижнему поясу для уменьшения длины панели проезжей части. В плоскостях верхних и нижних поясов ферм предусмотрены горизонтальные связи, а в уровне движения временной нагрузки - продольные балки, образующие с поперечными балками балочную клетку.

Таким образом, пролетное строение со сквозными фермами - это сложная стержневая конструкция, имеющая большое количество элементов, работающих совместно на восприятие всех постоянных и временных нагрузок. Аналитический расчет такого пролетного строения не позволяет получить полное представление о работе конструкции и выявить наиболее загруженные элементы при самых неблагоприятных воздействиях расчетных нагрузок.

Параметры пролетного строения, принятого для расчета:

- полная длина - 66,838 м;

- расчетный пролет - 66 м;

- высота фермы - 11,25 м;

- расстояние между осями ферм - 5,7 м;

- длина панели - 8,25 м.

Нумерация узлов фермы приведена на рис. 1.

Рис. 1. Нумерация узлов фермы

При расчете были рассмотрены три сочетания постоянных и временных нагрузок.

I сочетание: собственный вес, вес мостового полотна и вертикальная нагрузка от подвижного состава

(1)

II сочетание: собственный вес, вес мостового полотна, вертикальная нагрузка от подвижного состава и нагрузка от поперечных ударов колес подвижного состава

(2)

III сочетание: собственный вес, вес мостового полотна, вертикальная нагрузка от подвижного состава, ветровая нагрузка и нагрузка от торможения от подвижного состава:

(3)

Здесь:

- усилие в элементе фермы от постоянной нагрузки с пролетного строения;

- усилие от веса мостового полотна,

от вертикальной нагрузки С14;

- усилие от горизонтальной погонной нагрузки поперечных ударов колес подвижного состава;

- усилие от горизонтальной ветровой нагрузки;

- усилие от торможения подвижного состава.

и - соответственно коэффициенты надежности и динамический коэффициент, принятые в расчете.

Для получения максимальных усилий в элементах пролетного строения длина загружения временными нагрузками принималась равной длине панели длине двух панелей и полной расчетной длине фермы .

В результате расчета получены значения усилий и напряжений для каждого элемента пролетного строения.

В главных фермах пролетного строения максимальные продольные усилия возникают от II-го сочетания при загружении всего пролетного строения временной нагрузкой (, при этом наиболее нагруженными являются нисходящие раскосы, диагонально расположенные по отношению друг к другу и нижний пояс фермы в середине пролета (рис.2).

Максимальные изгибающие моменты в продольных балках получены от I-го сочетания при загружении одной панели ( расчетной временной нагрузкой (рис.3).

Рис. 2 Максимальные продольные усилия, кН

Рис. 3. Значения максимального изгибающего момента в продольной балке

В поперечной балке и подвесках В1-Н1 и В7-Н7 максимальные усилия получены от I-го сочетания при загружении двух панелей ферм (

Значения максимальных усилий в элементах ферм пролетного строения приведены в таблице 1.

Таблица 1

Значения усилий и напряжений в элементах главной фермы

Величины продольных, поперечных сил и изгибающих моментов показаны относительно местных осей сечения z и y, ось x направлена перпендикулярно к плоскости сечения (рис. 4).

Рис. 4. Ориентация местных осей сечения

Опорный раскос Н0-В1 отличается от остальных элементов фермы тем, что работает на сжатие с изгибом.

Изгибающий момент в опорном раскосе равен .

Значения максимальных изгибающих моментов, поперечных сил и напряжений в продольной и поперечной балках приведены в таб. 2.

Полный прогиб пролетного строения от нормативных нагрузок равен 86 мм, что меньше предельно допустимого.

Таблица 2

Значения усилий и напряжений в элементах балочной клетки

Программный комплекс Midas Civil позволяет проверять сечения элементов по прочности и выносливости в соответствии с российскими нормами. пролетный ферма сечение нагрузка

По результатам расчета выполнены все проверки самых нагруженных элементов. Все проверки выполнены и проходят с запасом.

Список литературы

1. Козырева Л.В., Адылов А.М. Анализ расчета неразрезного сквозного пролетного строения в ПК Midas Civil // Техническое регулирование в транспортном строительстве.-2016-№6(20); URL: trts.esrae.ru/39-227.

2. Козырева Л.В. Китарь Е.В. Анализ напряженно-деформированного состояния пролетного строения в процессе надвижки // Сборник трудов I международной научно-практической конференции. - Саратов: СГТУ, 2015. - 327 с.

3. Козырева Л.В., Китарь Е.В. Анализ деформаций консоли пролетного строения при продольной надвижке // Техническое регулирование в транспортном строительстве.-2015-№2(10); URL: trts.esrae.ru/16-70

4. Свод правил: СП 35.13330.2011. Мосты и тубы: нормативно-технический материал. - М.: ОАО «ЦНИИС», 2011. - 346 с.

Аннотация

УДК 624.31

Расчет пролетного строения железнодорожного моста с разрезными фермами в ПК Midas Civil. Козырева Л.В.1, Адылов А.М.1, Адылова А.Ж.1, Седдак А.2

Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.1

Оранский университет наук и технологий, Алжир, Оран,2

Прочность и долговечность мостовых сооружений на автомобильных и железных дорогах является одним из важных условий обеспечения эффективных и безопасных перевозок. Надежность транспортных сооружений во многом определяется выбором конструкции и её расчетом, поэтому совершенствование методик расчета, использование для этого новых программных комплексов является актуальным и необходимым. Выполнен расчет пролетного строения с разрезными фермами в ПК Midas Civil, проанализированы результаты расчета, проведено сравнение с аналитическим расчетом.

Ключевые слова: пролетное строение, усилия, Midas Civil, прогиб, пролет

Annotation

Calculation of the superstructure of the railway bridge simple supported truss in PC Midas Civil. Kozyreva L.V.1, Adylov A.M.1., Adylova A.Zh.1, Seddik A.2

Yuri Gagarin State Technical University of Saratov1

Oran University of Sciences and technology, Algiers, Oran2

The strength and durability of the bridges on highway and railroads is one of the important conditions for ensuring effective and safe traffic. Reliability of transportation facilities is largely determined by the choice of structure and its calculation, so the improvement of methods of calculation, the use of new software systems is relevant and necessary. The calculation of the superstructure with a continuous trusses in PC Midas Civil, analyzed the results of the calculation are compared with the analytical calculation.

Keywords: superstructure, forces, Midas Civil, deflection, span

Размещено на Allbest.ru