Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время во Вьетнаме ведутся и в ближайшей перспективе будут более широко развернуты работы по строительству новых и совершенствованию существующих автомобильных дорог. Юг Вьетнама пересекает довольно густая сеть малых рек, преодоление которых требует строительства большого числа мостов небольших пролетов. Наиболее целесообразными мостовыми сооружениями для решения этих задач являются железобетонные пролетные строения с напрягаемой и ненапрягаемой арматурой. Массовое их строительство требует большого объема проектных работ с обоснованием рациональных и экономичных их конструктивных решений, удовлетворяющих требованиям прочности, жесткости и трещиностойкости. В связи с этим важно еще на стадии вариантного проектирования определять их оптимальную по стоимости конструкцию, что можно сделать успешно только с применением персонального компьютера (ПК).
Настоящая диссертация является частью цикла актуальных научно-исследовательских работ, выполняемых на кафедре мостов и транспортных тоннелей МАДИ, посвященных автоматизации проектирования и оптимизации различных мостовых конструкций. Она посвящена проектированию с применением ПК разрезных железобетонных пролетных строений автодорожных мостов с напрягаемой арматурой .
Цель работы:
Разработка для использования во Вьетнаме методики и программы автоматизированного проектирования разрезных железобетонных пролетных строений с напрягаемой арматурой по критерию минимума стоимости с целью повышения производительности труда проектировщиков, качества проектной документации и сокращения срока проектирования.
Задачи работы:
1.Разработать обобщенную конструктивную схему ребристых железобетонных пролетных строений с напрягаемой арматурой, 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 ребристых железобетонных пролетных строений с напрягаемой арматурой по критерию минимальной стоимости с учетом основных конструктивных и расчетных требований СНиП 2.05.03-84*.
3.На основании результатов по п.1 и 2 разработать программу автоматизированного проектирования и оптимизации разрезных ребристых железобетонных пролетных строений автодорожных мостов с напрягаемой арматурой, которая может быть использована в практике вариантного проектирования.
4. С помощью разработанной программы автоматизации проектирования выполнить исследование влияния основных независимых параметров разрезных пролетных строений автодорожных мостов с напрягаемой арматурой на значение целевой функции.
5.Разработать рекомендации по рациональным конструктивным решениям разрезных железобетонных пролетных строений с напрягаемой арматурой для условий Вьетнама.
Объект исследования: Разрезные ребристые бездиафрагменные железобетонные пролетные строения автодорожных мостов с напрягаемой арматурой из пучков 4К7 и 7К7.
Метод исследования: в основном, теоретический с использованием обычного математического аппарата. Проведены численные экспериментальные исследования на ПК для выработки рекомендаций по оптимальным параметрам пролетных строений разрезных железобетонных пролетных строений автодорожных мостов с напрягаемой арматурой и рекомендаций по использованию программы для решения практических задач проектирования.
Научная новизна и значимость работы заключается в следующем:
- впервые разработан алгоритм автоматизированного проектирования разрезных ребристых бездиафрагменных железобетонных пролетных строений автодорожных мостов с напрягаемой арматурой из пучков 4К7 и 7К7 с оптимизацией проектного решения по минимуму стоимости и массы;
- впервые получены оптимальные по стоимости независимые параметры разрезных железобетонных пролетных строений автодорожных мостов с напрягаемой арматурой из пучков 4К7 и 7К7 и установлены закономерности изменения целевой функции от их значения.
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 заключается в том, что:
- Разработанная программа позволяет определять оптимальные параметры разрезных железобетонных пролетных строений автодорожных мостов с напрягаемой арматурой из пучков 4К7 и 7К7 по критерию их минимальной стоимости.
- 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
1. Алгоритм программы автоматизированного проектирования и оптимизации ребристых железобетонных пролетных строений с напрягаемой арматурой из пучков 4К7 и 7К7 по критерию минимальной стоимости с учетом основных конструктивных и расчетных требований СНиП 2.05.03-84*.
2. Программа автоматизированного проектирования и оптимизации разрезных ребристых бездиафрагменных железобетонных пролетных строений автодорожных мостов с напрягаемой арматурой из пучков 4К7 и 7К7.
3. Результаты исследование влияния основных независимых параметров разрезных пролетных строений автодорожных мостов с напрягаемой арматурой из пучков 4К7 и 7К7 на значение целевой функции.
4. Рекомендации по рациональным конструктивным решениям разрезных железобетонных пролетных строений с напрягаемой арматурой из пучков 4К7 и 7К7 для условий Вьетнама.
Апробация работы и публикации. Основные результаты работы опубликованы в 3 статьях, доложены и одобрены на ежегодных в 2010-2011г научно-технических конференциях. 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 150 страницах машинописного текста и включает в себя введение, четыре главы, заключение, 98 рисунков, 8 таблиц, список литературы из 60 наименований.
