Материал: Строительная механика и конструкции. Сафронов В.С., Козлов А

нагрузок А14 и Н14, а также четырех типов временных европейских нагрузок A(L), Ме120, Мс120 и Вt приведены ниже в табл. 2.

Таблица 2 Сравнительные данные параметров надежности по наклонным приопорным сечениям

железобетонных балок автодорожного моста

Представленные в табл. 1 и 2 расчетные показатели надежности расположенных на одной половине проезжей части четырех балок пролетного строения включают характеристики безопасности β, вероятности появления первого предельного состояния (отказа по прочности Q) и логарифмического показателя надежности ρ. Учитывая симметрию пролетного строения относительно балки Б4, расположенной на продольной оси проезжей части, показатели надежности остальных балок пролетного строения будут одинаковыми с симметрично расположенными.

55

Графическое представление изменения логарифмических показателей надежности по всей ширине пролетного строения при их эксплуатации различными российскими и европейскими нормативными нагрузками приведено для нормальных средних сечений на рис. 5, а для наиболее нагруженных наклонных сечений в приопорных зонах балочного моста – на рис. 6.

Рис. 5. Графики изменения логарифмического показателя надежности нормальных средних сечений железобетонных балок пролетного строения автодорожного моста

от действия различных российских и европейских временных нагрузок

Рис. 6. График изменения логарифмического показателя надежности по наклонным сечениям в приопорных зонах железобетонных балок автодорожного моста

от действия различных российских и европейских временных нагрузок

Из анализа численных значений приведенных в табл. 1 и табл. 2 показателей надежности и графиков на рис. 5 и 6 изменения логарифмического показателя надежности средних нормальных и приопорных наклонных сечений следуют следующие особенности в нагруженности главных балок железобетонного моста:

1.Показатели надежности наклонных сечений для всех балок пролетного строения при загружении их как российскими, так и европейскими нагрузками являются весьма высокими. Логарифмические показатели надежности для всех типов нагрузок превышают ρ=5,0.

56

Исключение составляет колесная нагрузка Н14, для которой показатель надежности снижается для всех балок до значения ρ=4,0.

2. Характеры зависимостей показателей надежности для средних нормальных сечений рассмотренного в публикации [3] железобетонного моста по т.п. СДП 710/5 повторились при численных исследованиях современного сооружения с усиленными балками. Так, зависимости по ширине моста параметров надежности главных балок для российских временных нагрузок А14 и Н14 являются одинаковыми. При близком к одинаковым значениям параметров надежности для всех балок отмечается некоторое снижение логарифмического показателя для балок Б2 и Б5 под крайними полосами проезда и значительное увеличение надежности под средней балкой Б4 и рядом расположенных балках Б3 и Б5. Это явление подтверждается наблюдаемым в действительности существенным износом крайних балок железобетонных мостов с движением по одной полосе в каждую сторону.

3.Повторилась также отмеченная в статье [3] особенность зависимостей по ширине моста параметров надежности главных балок современного мостового сооружения для европейских временных нагрузок A(L) ,Ме120, Мс120 и Вt. Наименее надежными при эксплуатации этими нагрузками являются балки, расположенные вблизи продольной оси проезжей части. Это объясняется расположением в этих местах наиболее ответственных полос для проезда транспортных средств.

4.Отметим отличительную особенность распределенной автомобильной нагрузки А(L) в европейских нормах, которая не является определяющей как при оценках нагруженности нормальных, так и наклонных сечений главных балок железобетонного разрезного моста.

Выводы

Выполненные в настоящей работе исследования надежности характерных сечений проектируемых и строящихся в настоящее время железобетонных мостов в РФ установили, что распределение загруженности главных балок по средним и приопорным сечениям как для российских, так и для европейских временных нагрузок является равномерным, что приводит к одинаковой надёжности составляющих пролетное строение главных балок, несмотря на существенные различия в схемах приложения и правилах размещения нагрузок на пролетных строениях.

В связи с тем, что полученные данные касаются только пролетных строений с одной полосой проезда в каждом направлении и полной длиной 18 м, для полноты исследования следует рекомендовать аналогичные расчеты для пролетных строений с другими габаритами и длинами. При этом целесообразно использовать апробированную в настоящей публикации вероятностную методику, которая дает хорошо обоснованные оценки.

Рекомендуется полученные в настоящем исследовании данные использовать при принятии обоснованных управленческих решений при выборе режимов эксплуатации мостовых сооружений на международных маршрутах.

Библиографический список

1.ГОСТ 32960-2014 «Дороги автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения». Разработан ОАО ЦНИИС, МТК 418 "Дорожное хозяйство". – М.: Стандартинформ, 2016. – 8 с.

2.Европейский стандарт EN 1991-2. ЕВРОКОД 1. Воздействия на сооружения. Часть 2. Транспортные нагрузки на мосты. – М., 2003. – 163 с.

57

3.Сафронов, В. С. Сопоставление надежности типового железобетонного пролетного строения автодорожного моста для российских и европейских нормативных временных нагрузок/ В. С. Сафронов, Н. Мельхиор // Строительная механика и конструкции. -2019. Т. 4. - № 23.- С. 5162.

4.Райзер, В. Д. Теория надежности сооружений/ В. Д. Райзер. – М.: АСВ, 2010. – 252 с.

5.Синицын, А. П. Расчет конструкций на основе теории риска/ А. П. Синицын. – М.: Стройиздат, 1985. – 304 с.

6.Сафронов, В. С. Оценка риска разрушения нормальных сечений железобетонных балок произвольной формы/ В. С. Сафронов, Д. И. Доманов // Строительная механика и конструкции. – 2011. –№1(2). – С. 46-51.

7.Сафронов, В. С. Алгоритм расчета реконструируемых плитно-балочных конструкций, усиленных накладной плитой/ В. С. Сафронов, С. Д. Степанов, А. А. Петранин, Е.Н. Петреня // Известия высших учебных заведений. Строительство. -1998. - № 11-12. - С. 31-35.

8. Сафронов, В. С. Деформационный расчет составных изгибаемых железобетонных стержневых элементов/ В. С. Сафронов, А. В. Черников // Строительная механика и конструкции. -2018. Т.3, № 18.- С. 81-92.

9.Сафронов, В. С. Применение теории риска для оценки вероятности трещинообразования при стесненном кручении железобетонных мостовых балок/ В. С. Сафронов, Д. И. Доманов// Механика разрушения бетонов, железобетонов и других строительных материалов: сб. ст. по материалам 7-й междунар. науч. конф.: в двух томах. – 2013. - С. 31-38.

10.Сафронов, В. С., Прочностной анализ несущих конструкций висячего трубопровода через реку Ока в г. Орле/ В. С. Сафронов, Ю. А. Суханова //Строительная механика и конструкции.

2010. - Т. 1. - № 1. - С. 61-66.

11.Сафронов, В. С. Современные конечно-элементные модели балочных без диафрагменных пролетных строений автодорожных мостов/ В. С. Сафронов, А. В. Антипов// Строительная механика и конструкции. -2013. -№ 1. -С. 92-101.

12.Сборные предварительно напряженные железобетонные балки Б1800.140.123 В.АIII-К для автодорожных мостов под временные нагрузки А14 и Н14. Типовой проект серия 3.503.1-81. Союздорпроект, Москва.

13.Городецкий, А. С. Метод конечных элементов в проектировании транспортных сооружений/ А. С. Городецкий, В. И. Заворицкий, А. И. Лантух-Лященко, А. О. Рассказов. - М.: Транспорт,

1981. – 143 с.

14.Программный комплекс «ЛИРА-САПР 2013 PRO» и специализированная расчетнографическая система «ЛИРА-САПР 2013 Мост». Сертификат соответствия №РОСС RU.СП15.Н00615.

References

1.Federal standard 32960-2014 “General automobile roads. Regulatory loads, design load schemes."

Developed by TsNIIS OJSC, MTK 418 "Road facilities." M.: Standartinform, 2016. 8 p.

2.European standard EN 1991-2. EUROCOD 1. Impacts on structures. Part 2. Transport loads on bridges. 2003. 163 p.

3.Safronov V.S., Mel'khior N. Comparison of the reliability of a typical reinforced concrete span of a road bridge for Russian and European standard time loads. Building mechanics and structures. T.4. No. 23. 2019. Pp. 51-62.

4.Raiser V.D. The theory of reliability of structures. M.: DIA, 2010. 252 p.

5.Sinitsyn A.P. Structural analysis based on risk theory. M.: Stroyizdat, 1985. 304 p.

6.Safronov V.S., Domanov D.I. Risk assessment of the destruction of normal sections of reinforced concrete beams of arbitrary shape. Building mechanics and structures. No. 1(2). 2011. Pp. 46-51.

7.Safronov V.S., Stepanov S.D., Petranin A.A., Petrenya E.N. Algorithm for calculating reconstructed slab-beam structures reinforced with a slab. Proceedings of higher educational institutions. Building. No. 11-12. 1998. Pp. 31-35.

8.Safronov V.S., Chernikov A.V. Deformation calculation of composite bending reinforced concrete core elements. Construction mechanics and constructions. Vol. 3. No. 18. 2018. Pp. 81-92.

58

9.Safronov V.S., Domanov D.I. Assessment of the risk of destruction of normal sections of reinforced concrete beams of arbitrary shape. Mechanics of destruction of concrete, reinforced concrete and other building materials: Sat. Art. Based on materials of the 7th international scientific Conf.: in two volumes. 2013. Pp. 31-38.

10.Safronov V.S., Sukhanova Yu.A. Strength Analysis of Supporting Structures of the Hanging Pipeline across the Oka River in the town of Orel. Building mechanics and structures. Vol. 1. No. 1. 2010. Pp. 61-66.

11.Safronov V.S., Antipov A.V. Modern finite element models of beam bridges without road diaphragm structures of road bridges. Building mechanics and structures. No. 1. 2013. Pp. 92-101.

12.Prefabricated prestressed reinforced concrete beams B1800.140.123 V. AIII-K for road bridges under temporary loads A14 and H14. Typical project series 3.503.1-81.

13.Gorodetsky A.S., Zavoritsky V.I., Lantukh-Lyashchenko A.I., Rasskazov A.O. The finite element method in the design of transport structures. M.: Transport, 1981. 143 p.

14.The software package “LIRA-SAPR 2013 PRO” and the specialized calculation and graphic system “LIRA-SAPR 2013 Bridge”. Certificate of conformity No. ROSS RU. SP15.N00615.

RELIABILITY INDICATORS FOR REINFORCED CONCRETE SPAN STRUCTURES

OF DESIGNED ROAD BRIDGES FOR MODERN RUSSIAN

AND EUROPEAN NORMATIVE TIME LOADS

V. S. Safronov1, N. Mel'khior2

Voronezh State Technical University1,2

Russia, Voronezh

1Dr. of Techn. Sciences, Professor of the Department of Structural Mechanics, Tel.: +7(473)2715230; е-mail: vss22@mail.ru

2MA Student of the Department of Structural Mechanics

Using the previously proposed and tested methodology for calculating the reliability parameters, numerical studies are carried out of modern standard prestressed reinforced concrete T-beams without the diaphragm span of the road bridge. Relative quantitative indicators of reliability during operation of a transport facility by Russian temporary loads A14 and H14 are compared with similar characteristics of the same transport facility when modern European temporary loads A (L) and Ме120, Мс120, Bt are skipped. Bending moments in the middle sections and transverse forces and supporting zones of the bearing beams are used as criteria for probabilistic estimates of the considered split span structures. In numerical studies, a spatial finite element model of a slab-beam structure and probabilistic representations of the strength characteristics of concrete and working reinforcement, as well as random deviations of existing constant and temporary loads are used.

The data obtained in numerical studies allow us to give a qualitative and quantitative assessment of the loading of the characteristic sections of the bearing elements of the span during operation in accordance with Russian and European regulatory documents.

Keywords: road bridge, typical reinforced concrete I-beams, modern Russian and European temporary loads, bending moments and lateral forces, workload of specific sections, reliability indicators.

59