ДОСЛІДЖЕННЯ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ МЕТАЛЕВОЇ ПРОГОНОВОЇ БУДОВИ ІЗ НАСКРІЗНИМИ ФЕРМАМИ З ЇЗДОЮ ПОВЕРХУ МЕТОДОМ КОМП’ЮТЕРНОГО МОДЕЛЮВАННЯ
DOI:
https://doi.org/10.15802/bttrp2015/66719Ключові слова:
ферма, класифікація, метод скінчених елементів, МСЕ, моделювання, оптимізаціяАнотація
Мета. За допомогою комп’ютерного моделювання підтвердити результати класифікації прогонової будови мосту у вигляді ферми з їздою верхом з полігональним нижнім поясом і визначити мінімальну достатню складність розрахункової моделі для можливості адекватного чисельного розрахунку даної конструкції. Методика. Підтвердження результатів виконувалось за допомогою порівняння напружень, що були отримані в результаті завантаження моделі ферми навантаженням визначеного попередньо класу з допустимими напруженнями, які і були прийняті для визначення вищевказаного навантаження. Знаходження оптимальної моделі ферми було виконано порівнянням результатів розрахунку для моделей різної складності. Результати. Результати моделювання прогонової споруди достатньо точно співпадають з результатами її розрахунку, що свідчить про вірність обох методів і дає наочне уявлення про роботу елементів ферми а також критичні місця. Порівняння результатів розрахунку на різних моделях показало, що оптимальним є використання стержневої моделі з жорсткими вузлами і урахуванням роботи елементів на згин. Наукова новизна. Було використано комп’ютерне моделювання для підтвердження результатів класифікації прогонової споруди, що було виконано стандартним розрахунком. Для ферм аналогічних конструкцій встановлено оптимальну складність розрахункової моделі. Практична значимість. Було підтверджено результати аналітичного розрахунку прогонової споруди і показано критичні її елементи з наочною демонстрацією результатів. Оптимізація моделі дозволяє зменшити комп’ютерний час і складність виконання розрахунків для ферм аналогічної конструкції.Посилання
REFERENCES
HSTU 32.6.03.111-2002. Ekspluatatsiia zaliznychnykh mostiv. Pravyla vyznachennia vantazhopidiomnosti metalevykh prohonovykh budov zaliznychnykh mostiv [State Standard 32.6.03.111-2002. Exploitation of railway bridges. Rules for determining capacity metal spans railway bridges]. Kyiv, Mintrans Ukrainy Publ., 2003. 380 p.
DBN V.2.3-14-2006. Sporudy transportu. Mosty ta truby. Pravyla proektuvannya [State Standard V.2.3-14-2006. Transport constructions. Bridges and pipes. Design rule]. Kyiv, Ministerstvo budivnytstva, arkhitektury i zhytlovo-komunalnoho hospodarstva Publ., 2006. 359 p.
DBN V.2.3-6-2009. Sporudy transportu. Mosty ta truby. Obstezhennya i vyprobuvannya [State Standard V.2.3-6-2009. Transport constructions. Bridges and pipes. Inspection and testing]. Kyiv, Minrehionbud Ukrayiny Publ., 2009. 42 p.
DBN V.1.2-15-2009. Sporudy transportu. Mosty ta truby. Navantazhennya i vplyvy [State Standard V.1.2-15-2009. Transport constructions. Bridges and pipes. Loads and effects]. Kyiv, Minrehionbud Ukrayiny Publ., 2006. 66 p.
DBN V.2.3-26-2010. Sporudy transportu. Mosty ta truby. Stalevi konstruktsiyi. Pravyla proektuvannya [State Standard V.2.3-26-2010. Transport constructions. Bridges and pipes. Steel structures. Design rule]. Kyiv, Minrehionbud Ukrayiny Publ., 2010. 104 p. and 195 p.
Turinic L., Hukel M. Static and Dynamic Analysis of the Railway Bridge on the Line. IABSE Symposium Report (6 May 2013). International Association for Bridge and Structural Engineering Publ., vol. 99, no. 26, pp.425-430(6).
Lantukh-Lyashchenko A. I. Lira. Programmnyy koompleks dlya rascheta i proektirovaniya konstruktsiy. [Software system for calculation and design of structures]. Kiev, “Fakt” Publ., 2001. 312 p.
Gorodetskiy D. A., Barabash M. S., Vodopyanov R. Yu., Titok V. P., Artamonova A. Ye. Programmnyy kompleks. Lira-SAPR® 2013 [Software package. LIRA-SAPR® 2013]. Kiev-Moscow, “Elektronnoe izdanie” Publ., 2013. 376 p.
Kabantsev O. V., Tamrazian A. G. Allowing for changes in the calculated scheme during the analysis of structural behaviour. Magazine of Civil Engineering, 2014, no. 5, pp. 15-26.
Perelmuter A. V., Slivker V. I. Raschetnye modeli sooruzheniy i vozmozhnost ikh analiza [Computational models of structures and the possibility of their analysis] – Kiev, «Stal» Publ., 2002. 600 p.
Ovchinnikov P., Kliuchnik S. Using of finite element modeling for determination of buckling possibility in lengthwise stiffeners of orthotropic plate for bridge spans under operational load. Proc. of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan “Bridges and tunnels: Theory, Research, Practice”, 2014, issue 7, pp. 130-135.
Soldatov K. I., Zhurbenko M. K., Kliuchnyk S. V., Miroshnyk V. A. Vyznachennia klasiv zaliznychnykh zalizobetonnykh prohonovykh budov mostiv za velychynoiu pruzhnykh prohyniv [Determining the class of the railway reinforced concrete spans of the bridges by considering the magnitude of the elastic sags]. Zbirnyk naukovykh prats Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazaryana “Mosty ta tuneli: teoriya, doslidzhennya, praktyka” [Proc. of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan “Bridges and tunnels: Theory, Research, Practice”], 2012, issue 3, pp. 187-193.
Tarasenko V. P., Solomka V. I., Savchynskyi B. V. Vyznachennia faktychnoi vantazhopidiomnosti prohonovykh budov pid sumishchenu yizdu metalevykh mostiv, shcho ekspluatuiutsia, z urakhuvanniam suchasnykh avtomobilnykh navantazhen [Determining the actual capacity spans in combined driving metal bridges operated, with current car load]. Stroitelstvo. Materialovedenie. Mashinostroenie – Building. Materials Science. Engineering, 2007, issue. 43, pp. 532-536.
Tarasenko V. P., Savchinskiy B. V., Solomka V. I., Sukhorukov B. D. i dr. Rezultaty diagnostiki tekhnicheskogo sostoyaniya i ispytaniy ekspluatiruemogo metallicheskogo razvodnogo mosta pod sovmeshchennuyu ezdu [The results of the diagnostics of the technical condinion of the operated metal drawbridge test under the combined drive]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2007, issue. 14, pp. 216-219.
ПРИСТАТЕЙНА БІБЛІОГРАФІЯ ЗА ГОСТ
ГСТУ 32.6.03.111-2002. Експлуатація залізничних мостів. Правила визначення вантажопідйомності металевих прогонових будов залізничних мостів [Текст]. – Надано чинності 2002-04-01. – Київ : Мінтранс України, 2003. – 380 с.
ДБН В.2.3-14:2006. Споруди транспорту. Мости та труби. Правила проектування [Текст]. – Надано чинності 2007-02-01. – Київ : Мін. буд., архіт. та житл.-комун. госп-ва, 2006. – 359 с.
ДБН В.2.3-6:2009. Споруди транспорту. Мости та труби. Обстеження і випробування [Текст]. – Надано чинності 2010-03-01. – Київ : Мінрегіонбуд України, 2009. – 42 с.
ДБН В.1.2-15:2009. Споруди транспорту. Мости та труби. Навантаження і впливи [Текст]. – Надано чинності 2010-03-01. – Київ : Мінрегіонбуд України, 2009. – 66 с.
ДБН В.2.3-26:2010. Споруди транспорту. Мости і труби. Сталеві конструкції. Правила проектування. [Текст]. В 2 ч. – Надано чинності 2011-10-01. – Київ : Мінрегіонбуд України, 2011. – 104 с. і 195 с.
Turinic L., Hukel M. Static and Dynamic Analysis of the Railway Bridge on the Line. IABSE Sympo-sium Report (6 May 2013). International Associa-tion for Bridge and Structural Engineering Publ., vol. 99, no. 26, pp.425-430(6).
Лантух-Лященко, А. И. Лира. Программный комплекс для расчета и проектирования конструкций [Текст] : учебное пособ. / А. И. Лан-тух-Лященко. – Киев : «Факт», 2001. – 312 с.
Городецкий, Д. А. Программный комплекс. Лира-САПР® 2013 [Текст] : учебное пособ. / Д. А. Городецкий, М. С. Барабаш, Р. Ю. Водо-пьянов, В. П. Титок, А. Е. Артамонова. – Киев-Mосква, Электронное издание, 2013. – 376 с.
Kabantsev O. V., Tamrazian A. G. Allowing for changes in the calculated scheme during the analy-sis of structural behaviour. Magazine of Civil Engineering, 2014, no. 5, pp. 15-26.
Перельмутер, А. В. Расчетные модели сооружений и возможность их анализа [Текст] / А. В. Перельмутер, В. И. Сливкер. – Киев, Изд-во «Сталь», 2002. – 600 с.
Ovchinnikov P., Kliuchnik S. Using of finite element modeling for determination of buckling pos-sibility in lengthwise stiffeners of orthotropic plate for bridge spans under operational load. Proc. of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan “Bridges and tunnels: Theory, Research, Practice”, 2014, issue 7, pp. 130-135.
Солдатов, К. І. Визначення класів залізничних залізобетонних прогонових будов мостів за величиною пружних прогинів / К. І. Солдатов, М. К. Журбенко, С. В. Ключник, В. А. Мірошник [Текст] // Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика : зб. наук. праць Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Дніпропетровськ, 2012. – Вип. 3. – С. 187-193.
Тарасенко, В. П. Визначення фактичної вантажопідйомності прогонових будов під суміщену їзду металевих мостів , що експлуатуються, з урахуванням сучасних автомобільних навантажень [Текст] / В. П. Тарасенко, В. І. Соломка, Б. В. Савчинський // Строительство. Материаловедение. Машиностроение. – 2007. – Вип. 43. – С. 532-536.
Тарасенко, В. П. Результаты диагностики технического состояния и испытаний эксплуатируемого металлического разводного моста под совмещенную езду [Текст] / В. П. Тарасенко, Б. В. Савчинский, В. И. Соломка, Б. Д. Сухоруков, М. К. Журбенко, С. В. Ключник / Вісн. Дніпро-петр. нац. ун-ту залізн. трансп. – Дніпропетровськ, 2007. – Вип. 14. – С. 216-219.
