Конструкция проезжей части, складывающаяся из страницы настила, усиленного продольными и поперечными рёбрами, именуется ортотропной плитой. Наименование совокупности показывает на то, что данной жёсткость данной конструкции разна на протяжении либо поперёк оси моста. Пример конструкции ортотропной плиты дан на рисунке Рисунок 91.
Рисунок 91. Пример конструкции ортотропной плиты в составе сечения моста.
Расстояние между продольными балками именуется шагом балок – a, расстояние между поперечными (пролёт для продольных балок) – панелью, d.
Сечения поперечных рёбер в большинстве случаев являются двутавром , а сечения продольных очень разны (рисунок Рисунок 92).
Рисунок 92. Примеры сечения продольных рёбер.
Напряжения в ортотропной плите складываются из напряжений от работы плиты в составе неспециализированного сечения конструкции и от напряжений при работе плиты на местную нагрузку в качестве проезжей части.
Выстроить модель, в которой учитывается эта одновременность, достаточно сложно, исходя из этого в большинстве случаев разглядывают раздельно две модели – балки с плитой в составе сечения и плита сама по себе. В этом пособии мы коснёмся изюминок получения упрочнений в таковой искусственно вырезанной ортотропной совокупности. Определение же упрочнений в основной балке нами рассмотрено выше.
Имеется три подхода для определения упрочнений в таковой совокупности
1. Подробное моделирование способ конечных элементов
2. Способ замены конструкции ортотропной пластиной
3. Способ балочного ростверка
4. Смешанный способ.
Коротко разглядим сущность каждого способа.
При моделировании конечными элементами главной сложностью есть – загружение и само создание модели взятых поверхностей влияния.
Модели ортотропной плит содержат много элементов из-за небольших подробностей конструкции. Пример таковой модели дан на рисунке Рисунок 93.
Дадим поверхности влияния напряжений в характерных точках таковой модели (картинки Рисунок 94-Рисунок 98). Вверх отложены напряжения, слева-направо положения нагрузки на протяжении моста (по трём панелям), в глубину графика отложено положение нагрузки поперёк моста (на участке между рёбрами центральных балок).
На графиках видно, что поверхности в целом повторяет очертания линий влияния в неразрезных балках, опирающиеся на податливые опоры.
Для получения напряжений по этим моделям достаточно загрузить поверхности влияния постоянными и временными нагрузками.
Преимущества для того чтобы способа в правильном моделировании работы совокупности (точность эта ограничена лишь проработанностью и разбивкой модели) и в прозрачном расчёте, что не испытывает недостаток в эмпирических коэффициентах и таблицах.
Рисунок 93. Примеры модели ортотропной плиты.
Рисунок 94. Поверхность влияния напряжений в нижнем поясе среднего сечении поперечной балки.
Рисунок 95. Поверхность влияния напряжений в нижнем поясе средней продольной балки в середине пролёта панели.
Рисунок 96. Поверхность влияния напряжений в нижнем поясе крайней продольной балки в середине пролёта панели.
Рисунок 97. Поверхность влияния напряжений в нижнем поясе средней продольной балки над поперечной балкой.
Рисунок 98. Поверхность влияния напряжений в нижнем поясе средней продольной балки над поперечной балкой.
Недочёты – во-первых сложность создания модели, и загружении поверхности влияния. Все эти процедуры требуют особых программ. Во-вторых – невозможность применения этого способа для проектирования новой конструкции. Тут для того, что бы выстроить модель нужно заблаговременно знать все параметры конструкции. В случае, если же в итоге она не пройдёт по расчётам, то нужно создавать новую модель и заново загружать поверхности влияния.
В способе замены ортотропной плиты пластиной предполагается, что ответ возможно отыскать из модифицированного уравнения для оболочек –
, где g – распределённая нагрузка;
– жёсткость продольного ребра;
– жёсткость поперечного ребра;
x – эмпирический коэффициент 0 ? x ? 1.
По этим чертям посредством соответствующих графиков и таблиц возможно взять нужные поверхности влияния.
Данный способ на сегодня не прижился в нормах по расчёту мостов.
Способ балочного ростверка превращает разглядываемую конструкцию в совокупность отдельных продольных и поперечных балок. Данный способ самый несложен для применения, но вместе с тем даёт большие запасы. Так как он содержится в СП, то пример расчёта мы будем разглядывать именно на его базе в следующей главе.
Комбинированный методродился как соединение расчёта способом конечных элементов с способом балочного ростверка. Из-за запутанности данной в нормах методики инженеры стали получать необходимую информацию не из таблиц норм, а на базе конечноэлементного расчёта. Продольные и поперечные балки заменяются стержнями, нагрузка едет по продольной балке и изгибает целый ростверк.
Преимущества для того чтобы способа в его наглядности и простоте (простоте как самого расчёта, так и модели)
Недочёты в невозможности и низкой точности проектировать конструкцию по этому способу.
На данный момент сложилась практика, в то время, когда проектировщик конструирует совокупность, ориентируясь на способ балочного ростверка, а при необходимости позже контролирует её по правильной модели способа конечных элементов.