Приложение Г. Расчеты по предельной несущей способности

Приложение Г

Расчеты по предельной несущей способности

Г.1 Общие положения

При проверке несущей способности необходимо использовать пространственную расчетную схему моста, включающую все основные и вспомогательные конструктивные элементы (связи, распорки, опорные элементы и пр.).

Проверку выполняют на основании выражения

, (Г.1)

где - резерв несущей способности моста;

- предельная величина вектора нагрузок (предельная несущая способность, рисунок Г.1);

- вектор нагрузок с компонентами, соответствующими расчетной комбинации нагрузок приложенных к мосту (собственный вес, полезная нагрузка, снег, ветер и т.д.);

- критерий допустимости эксплуатации моста при случайном превышении расчетных нагрузок, значение которого при возможности возникновения подобных ситуаций должно содержаться в задании на проектирование.

Г.2 Зависимость перемещений от вектора нагрузок

График зависимости максимальных перемещений (линейных или угловых) моста от вектора приложенных нагрузок вплоть до исчерпания несущей способности (разрушения) приведен на рисунке Г.1.

Здесь вблизи точки b выполняется критерий исчерпания несущей способности, когда малому приращению аргумента соответствует несоразмерно большое приращение функции .

График, подобный представленному на рисунке Г.1, получается в результате решения методом конечных элементов задачи о напряженно-деформированном состоянии моста с пространственной расчетной схемой в геометрически и физически нелинейной постановке.

Г.3 Проверка жесткости

Проверку жесткости выполняют по формуле

, (Г.2)

где - коэффициент надежности по ответственности;

- вектор нормативных нагрузок (см. рисунок Г.1);

- наибольшее перемещение от нормативных нагрузок (см. рисунок Г.1);

- предельная величина перемещения, определяющая возможность нормальной эксплуатации конструкции, устанавливается согласно пунктам 5.42-5.48 СП 35.13330.2011.

Г.4 Проверка прочности

Одновременно с представленным графиком нелинейный расчет дает информацию о напряженно-деформированном состоянии всех конструктивных элементов. Критерием выполнения первой группы предельных состояний по прочности служат выражения (Г.3) и (Г.4).

Для стержневых элементов:

и , (Г.3)

где и - максимальные нормальное и касательное напряжения в конструктивных элементах от неблагоприятной комбинации расчетных нагрузок;

и - расчетные сопротивления материала нормальные по пределу текучести и касательные соответственно;

и - коэффициенты надежности по ответственности и условий работы соответственно.

Для плоских, оболочечных и массивных конструктивных элементов максимальное значение приведенного напряжения не должно превышать расчетное сопротивление с соответствующими коэффициентами надежности:

. (Г.4)

Г.5 Проверка пластических деформаций

В локальных зонах с концентрацией напряжений могут появиться пластические деформации. Максимальная величина приведенных деформаций в этих местах не должна превышать 1,5%, а именно:

. (Г.5)

Г.6 Оценка качества выбора конструктивной схемы

Оценка качества выбора осуществляется при наличии альтернативных вариантов конструктивной схемы сооружения, рассматриваемых в ходе проектирования.

Критерием качества выбора является максимальное числовое значение резерва несущей способности конкретной конструктивной схемы из рассматриваемых вариантов.