ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕБЕР ОРТОТРОПНЫХ ПЛИТ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕБЕР ОРТОТРОПНЫХ ПЛИТ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕБЕР ОРТОТРОПНЫХ ПЛИТ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙВ современных стальных пролетных строениях применяют одноярусные конструкции ортотропной плиты, состоящей из листового полотнища, ортогонально подкрепленного в одном уровне продольными и поперечными ребрами.

Обычно при проектировочном подборе несущих элементов ортотропной плиты требуется определить толщину листа настила, шаг продольных рёбер и поперечных балок, размеры сечения продольных рёбер и поперечных балок, при которых обеспечиваются требования прочности, устойчивости и выносливости согласно СНиП 2.05.03-84*. Для этого приходится проводить серию достаточно трудоемких расчетов. Поэтому как только достигается вариант, компромиссно удовлетворяющий необходимым требованиям, решение признают приемлемым. В таких условиях дать оценку его эффективности не представляется возможным. Наилучшее решение может быть получено одним из методов оптимального проектирования. Для метода оптимизации подбора и анализа решений предлагается провести предварительный выбора области оптимизации и выбрать программные решения и продукты, обеспечивающие достаточное быстродействие при переборе вариантов.

В статье описана методика автоматизированного расчета ортотропной плиты на базе программных продуктов Femap-Nx Nastran (UGS) и Visual Basic For Application (MS Excel) — VBA, которая позволяет проанализировать влияние геометрических параметров ребер плиты для упрощения и ускорения последующей оптимизации конструкции.

Рассмотрим в качестве типового примера пятипролетный участок ортотропной плиты, шарнирно опертой по контуру и имеющей следующие геометрические параметры: величина пролета поперечных балок 6 м; величина пролета продольных балок 2,5 м; толщина листа настила 12 мм; продольные ребра — из полосового профиля и поперечные балки в виде сварных перевернутых тавров. Расчет ортотропной плиты будем вести методом конечных элементов (МКЭ) на базе UGS.

Хороший результат может быть получен при моделировании плиты как пластины с использованием двумерных конечных элементов (КЭ), а ребер — как бруса с использованием одномерных элементов.

Здесь рассматриваются лист настила — как пластинчатый элемент типа «Plate», продольные ребра и поперечные балки — как балочные элементы типа «Beam» (приняты обозначения программного комплекса NX Nastran). Продольные ребра заданы прямоугольным сечением, а поперечные балки — тавровым.

В качестве варьируемых параметров выбраны 10 величин: ширина плиты, толщина листа настила, высота и толщина продольных ребер, высота и толщина стенки поперечной балки, ширина и толщина нижнего пояса поперечной балки, расстояние между продольными ребрами, расстояние между поперечными балками, что позволило параметризировать модель плиты.

Ввиду того, что прокат, из которого изготавливаются элементы ортотропной плиты, соответствует сортаменту, а соотношения размеров регламентируются требованиями из, возможные значения параметров вариации примем дискретными.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *