Введение к работе
з .
Актуальность темы. Более 20% дорожной сети России расположено в сейсмически опасных районах. Этот факт делает весьма актуальной задачу обеспечения сейсмостойкости транспортных сооружений, прежде всего - мостов. Повреждение крупного дорожного сооружения определяет срок восстановительных работ по всему направлению, затрудняет оказание помощи пострадавшему району, дестабилизирует работу промышленности. Однако решение этой задачи осложняется ш-за наличия специфических особенностей работы таких сооружений. Эта специфика привела к выделению рассматриваемого класса задач в самостоятельный раздел теории сейсмостойкости. Целый ряд вопросов, связанных с учетом взаимодействия опор и пролетных строений, неоднородности конструкции, ее протяженности и других факторов до настоящего времени не имеет удовлетворительного решения. В последние 10 лет в отечественной и зарубежной практике сейсмостойкого строительства все большее распространение приобретают специальные методы сейсмозащиты - сейсмогашение и сейс-моизоляция. Расчет мостов с такими сейсмозащитнымн устройствами не отражен в действующих СНиП. Вопросы оценки сейсмостойкости новых и эксплуатируемых мостов входили в план важнейших научно-технических проблем, утвержденный ГКНТ при СМ СССР и АН СССР в J980-90 г.г. и в целевую комплексную программу "Обеспечение строительства в районах с экстремальными условиями и инженерная защита территорий" (1991-1992 г.г.) Минстроя России. В связи с изложенным совершенствование методов расчета мостов на сейсмические нагрузки является актуальной задачей.
Целью диссертации является совершенствование методов расчета мостов на сейсмические воздействия;
Для достижения поставленной цели решены следующие задачи
^разработана методика и комплекс программ для расчета мостов на сейсмические воздействия с учетом особенностей их колебаний, обусловленных динамическим взаимодействием пролетных строений и опор;
=>разработана методика расчета и проведена оптимизация параметром ограничителей перемещений пролетных строений (стопоров);
=>даны рекомендации в нормы по оценке сейсмостойкости и надежности строящихся и эксплуатируемых мостов.
Методика исследований включала построение и анализ математических моделен движения исследуемой системы; сопоставление получаемых результатов с имеющимися зксперимслтальными данными и последствиями прошлых землетрясений; проведение расчетов и пробное проектирование устройств сейсмозащиты.
Научная новизна работы зшелючастся в следующем: О в теоретическом плане решена іадача исследования динамихн нелинейных механических систем релейного типа и получены критерии качественного изменения расчетной схемы сооружения в зависимости от длины пролета и жесткости опор. Е2 - разработаны методы оценки сейсмостойкости эксплуатируемых мостов
старой постройки. О - предложен метод классифнкац:.:; мостов по сейсмостойкости с позиций
теории надежности. ЕЗ - разработаны методы учета демпфирования для расчета металлических пролетных строений на сейсмические воздействия.
II а з а щ и т у в ы и о с п т с я :
методика расчета мостов как кусочно-линейных систем; схематизация нелинейных связей для моделирования фрикционного взаимодействия спор с пролетными строениями и элементами специальной сейсмозащиты;
критерии применимости расчетных схем мостов для расчетов на сейсмические воздействия с учетом фрикционных связей в системе "пролетные строения-опоры"
мегод классификации moctod по сейсмостойкости с позиций теории надежности;
методы оценки сейсмостойкости элементов мостов устаревших конструктивных форм;
- результаты оптимизации параметров сейсмозащитных устройств;
Достоверность основных положений диссертации подтверждается
itM, что они согласуются с имеющимися результатами экспериментальных.исследований и опытом прошлых землетрясений, а также их соответствием результатам, полученным другими авторами по отдельным вопросам, рассмотренным в диссертации.
Практическая ценность р а б о т ы. На основе результатов выполненных исследований обоспопани динамические расчетные схемы мостов с учетом взаимодействия опор и пролетных строений н разработано программное обеспечение для расчета мостов. Даны рекомендации по назначению параметров стопоров. Разработаны методы оценки сейсмостойкости мостов устаревших конструктивных форм. Даны рекомендации по учету сил сопротивления в рамках н-^мативпон методики и расчету пролетных строений мостов.
Реализация работы. Полученные в диссертации результаты включены в "Руководство по оц-нхе сейсмостойкости и антисейсмическому усилению железнодорожных и автомобильных мостоз", утвержденное Минстроем России в 1995 г. По указанной работе автор являлся ответственным исполнителем.
С использованием указанных исследований в проектном институте "АО Трансмост" разработаны технические решения сейсмозащитных устройств опор постов и даны рекомендации по их расчету.
Методика распета кусочно-линейных систем и программное обеспечение для ПЭВМ использовались при проектировании зданий в г. Петропавловске-Камчатском, а тзкксе при обосновании технических решений сенсмозащиты Ленинградской и Кольсхой АЭС.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной рабо пи доложены:
на семинарах и научно-технических конференциях в Петербургском Гос- -дарственном Университете Путей Сообщения в 1992-1996 г.
на научно-технических семинарах в Петербургском Доме Ученых, 19е 1997 гг.
на 14 Европейском Региональном Семинаре по сейсмостойкому строительству для молодых ученых; г.Лион (Франция), 2-4 сентября, 1995 г.
на 8 Международной конференции "Earthquake Prognostics", Теїерзи (Иран), сентябрь 1993.
на 10 Международном Семинаре "Earthquake Prognostics", г. Каир (Египеї), 5-10 января 1996 г.
на 1 Международной конференции "Сейсмическая безопасность урблш-зированных территории" , г.Петропавловск-Камчагский, 14-16 февраля 1()<», г.
на 10 Международной конференции по сенсмосіойкому сіткіністьси.>. г. Акапулько (Мексика), 2-6 июля 1996 г.
Публикации. Основные положения диссертации изложены в 17 печатных работах.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, содержит 162 страницы машинописного текста, 46 рисунков, 9 таблиц, а также список литературы из 132 наименований.
