НЕСУЧА ЗДАТНІСТЬ АРКОВОЇ МОСТОВОЇ СПОРУДИ З ГОФРОВАНОГО МЕТАЛУ ПРИ НЕСИМЕТРИЧНОМУ НАВАНТАЖЕННІ

Анотація

Розглянуто питання схеми роботи і спрощеного практичного розрахунку аркових мостових споруд з металевих гофрованих конструкцій (МГК) при несиметричному навантаженні. Це особливо актуально у випадку малої висоти дорожнього насипу над верхом споруди і порівняно великому (для таких споруд) прольоту, тобто, коли навантаження від транспортного засобу діє тільки на частину довжини прольоту арки. Схему роботи аркової мостової споруди розглянуто за умовами плоскої задачі – для арки одиничної ширини, «вирізаної» зі склепіння у найбільш навантаженій його частині. Для розрахунку використано стрижневу розрахункову модель і метод скінчених елементів (МСЕ). На прикладі розрахунку споруди у формі напівкруглої арки з МГК показано схему переміщень арки при несиметричному навантаженні. Показано, зокрема, як пов’язані значення прогину з переміщеннями арки у бік ґрунту і схему формування пружного опору ґрунту. За граничний стан системи «споруда – ґрунт» прийнято досягнення прогину арки, при перевищенні якого можливо небезпечне місцеве осідання поверхні дорожнього покриття над спорудою. Длявизначення частки зовнішнього навантаження, яке сприймається тільки опором ґрунту, арку прийнято як «механізм» з жорстких дисків, які з’єднано шарнірами у місцях концентрації деформацій і напружень. При цьому геометричну незмінність такого «механізму» і статичну рівновагу системи «споруда – ґрунт» забезпечує додатковий зв’язок – стрижень, що моделює пружний опір ґрунту. Зусилля в цьому стрижні прийнято за величину рівнодіючої пружного опору ґрунту при допустимому значенні прогину арки. Величина зовнішнього навантаження, яке сприймається тільки опором ґрунту, розглядається як додаток до несучої здатності арки в системі «споруда – ґрунт» за рахунок опору ґрунту, якщо при цьому прогин арки залишається у межах допустимого.