Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время в автодорожных мостах Вьетнама находят широкое применение металлических неразрезных пролетных строений с ортотропной плитой проезжей части.
При проектировании этих конструкций инженеры обращаются к персональным компьютерам (ПК) лишь для выполнения их расчета и чертежных работ. Собственно проектирование - определение рациональных значений всех размеров сооружения - выполняют практически вручную методом последовательных приближений.
При проектировании моста инженеру приходится решать задачу, которая не имеет строгой математической формулировки, а состоит из ряда разнородных требований. К ним относятся: эффективность и экономичность сооружения, его надежность, долговечность, технологичность, эстетические требования и, наконец, разного рода ограничения. Чтобы выполнить все многоплановые и противоречивые требования и при этом получить рациональное решение, необходима разработка методики и программы автоматизированного проектирования этих пролетных строений.
Цель работы: разработка методики автоматизированного проектирования неразрезных металлических пролетных строений автодорожных мостов с ортотропной плитой проезжей части для решения задач их оптимизации по критерию минимальной погонной массы , повышения производительности труда проектировщиков, качества проектной документации и сокращения срока проектирования.
Задачи работы:
1. Разработать обобщенную конструктивную схему неразрезных металлических пролетных строений автодорожных мостов с ортотропной плитой проезжей части применительно к программе их автоматизированного проектирования, учитывающую основные их особенности и конструктивные требования действующих норм проектирования (СНиП 2.05.03-84*).
2. Разработать алгоритм программы автоматизированного проектирования и оптимизации независимых параметров неразрезных металлических пролетных строений с ортотропной плитой проезжей части по критерию минимальной погонной массы с учетом основных конструктивных и расчетных требований СНиП 2.05.03-84*.
3. Разработать и тестировать программу автоматизированного проектирования и оптимизации неразрезных металлических пролетных строений с ортотропной плитой проезжей части , которая может быть использована в практике вариантного проектирования.
4. С помощью разработанной программы автоматизированного проектирования выполнить исследование влияния основных параметров неразрезных металлических пролетных строений с ортотропной плитой проезжей части и используемых в них материалов на их погонную массу.
5. Разработать рекомендации по использованию созданной программы автоматизированного проектирования при решении задач проектирования неразрезных металлических пролетных строений с ортотропной плитой проезжей части на этапе их вариантного проектирования.
Объект исследования: неразрезные металлические пролетные строения с ортотропной плитой проезжей части автодорожных мостов.
Методика исследования: в основном, теоретическая с использованием обычного математического аппарата с выполнением численных экспериментальных исследований на ПК для выработки рекомендаций по оптимальным параметрам неразрезных металлических пролетных строений с ортотропной плитой проезжей части и рекомендаций по использованию программы для решения практических задач проектирования.
Научная новизна и значимость работы:
-разработан алгоритм автоматизированного проектирования неразрезных металлических пролетных строений с ортотропной плитой проезжей части с оптимизацией проектного решения по минимуму погонной массы пролетного строения,
- получены оптимальные по погонной массе параметры неразрезных металлических пролетных строений с ортотропной плитой проезжей части и установлены закономерности изменения целевой функции от значения независимых параметров.
- впервые на основе теории весовой поверхности профессора Саламахина П.М. показана необходимость выбора рационального уровня расчетных сопротивлений материалов в пролетных строениях, размеры которых определяются условиями их жесткости,
- впервые разработаны рекомендации по назначению оптимальной доли расчетных сопротивлений материала продольных ребер ортотропной плиты, которые необходимо выделять на восприятие ими местного действия временной нагрузки.
Достоверность и обоснованность полученных результатов исследования определяется корректностью поставленных задач, обоснованностью всех принятых этапов расчета и конструирования, использованием апробированных методов расчета и конструирования, а также подтверждена сравнением полученных результатов с известными данными реального проектирования аналогичных пролетных строений.
Практическая значимость работы :
Разработанная программа позволяет определять оптимальные параметры неразрезных металлических пролетных строений автодорожных мостов с ортотропной плитой проезжей части по критерию их минимальной погонной массы.
Эффективность работы определяется возможностью резкого повышения производительности труда проектировщиков за счет использования современной вычислительной техники в режиме тесного общения специалиста и ПК.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
-
Алгоритм программы автоматизированного проектирования неразрезных металлических пролетных строений автодорожных мостов с ортотропной плитой проезжей части по критерию минимальной погонной массы с учетом основных конструктивных и расчетных требований СНиП 2.05.03-84*.
-
Результаты исследования влияния основных параметров неразрезных металлических пролетных строений с ортотропной плитой проезжей части и используемых в них материалов на значение целевой функции.
-
Рекомендации по рациональным конструктивным решениям и параметрам неразрезных металлических пролетных строений автодорожных мостов с ортотропной плитой проезжей части на этапе их вариантного проектирования.
Апробация работы и публикации. Основные результаты работы опубликованы в 4 статьях, доложены и одобрены на ежегодной научно-технической конференции 2010-2011г. Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета и на международной научно-практической конференции « Инженерные системы» -2011 Москва Апрель 2011
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 155 страницах машинописного текста и включает в себя введение, пять глав, заключение, 83 рисунков, 9 таблиц, список литературы из 58 наименований.
Похожие диссертации на Автоматизированное проектирование неразрезных металлических пролетных строений автодорожных мостов с ортотропной плитой проезжей части
