БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ КОНФЕРЕНЦИИ

<< ГЛАВНАЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 34 |

«65-я научно-техническая конференция ФГБОУ ВПО СибАДИ ОРИЕНТИРОВАННЫЕ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ - ОСНОВА МОДЕРНИЗАЦИИ И ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ ...»

-- [ Страница 2 ] --

Однако при сравнении эксплуатационного состояния пролетных строений, находящихся в различных климатических зонах, не выявленно специфического воздействия факторов сурового климата на срок службы конструкции. Так сравнительный анализ эксплуатационного состояния пролетных строений, расположенных в различных климатических зонах по критерию трещиностойкости показал, что окружающая среда оказывает меньшее влияние на трещиностойкость конструкции, чем технология их изготовления.

Известно, что «тепляки» представляют собой временные отапливаемые помещения для установки опалубки, монтажа арматуры, укладки бетонной смеси и выдерживания бетона в зимних условиях. Они могут служить также для защиты рабочих от воздействия отрицательных температур. В определенных условиях это единственный способ производить бетонные работы в зимний период, при котором можно гарантировать качество бетона.

Одним из направлений развития метода выдерживания бетона в искусственных укрытиях является разработка новых технологичных конструкций «тепляков» из современных материалов.

Использование надувных конструкций в качестве «тепляков» на строительной площадке при строительстве промышленных и гражданских зданий предпринимались еще в 70-х годах прошлого века, однако это направление не получило дальнейшего распространения, в основном ввиду отсутствия технических возможностей изготовления воздухонепроницаемых материалов достаточной долговечности.

В последние годы интерес к пневматическим конструкциям возрос благодаря появлению новых инновационных материалов увеличивающих прочность, долговечность, надежность пневматических конструкций. Опыт использования пневматических сооружений в качестве временных укрытий в мостостроении практически отсутствует, что открывает широкие возможности их применения.

Положительные стороны классического метода «тепляка»

заключающиеся в ведении бетонных работ при различных отрицательных температурах, бетонировании конструкций различной массивности, ускорении процессов производства опалубочных и арматурных работ, существенно повышаются новыми качествами «тепляка» из пневмоконструкций: малый вес временной конструкции;

повышенные теплоизоляционные характеристики;

мобильность при сборке, транспортировании и монтаже.

Примером реализации пневмоконструкции для обеспечения требуемого качества бетона может служить разработанный гибкий инвентарный модуль, представляющий собой надувной каркас (рисунок 1), снаружи обтянутый армированной ПВХ тканью (с утеплением из вспененного полиэтилена) устойчивой к атмосферным и механическим воздействиям [4].

Изменяемые параметры (габарит, высота) способствуют унификации модулей. Возможность использования представленных пневматических конструкций при различной ширине мостового полотна от 6 до 15 метров способствует интенсивному их применению при ремонте и реконструкции большого числа эксплуатируемых искусственных транспортных сооружений на городских и автомобильных дорогах. Более подробное описание одного из вариантов такой конструкции и технологии её использования приведено в [4].

Рисунок 1. Универсальная конструкция гибкого инвентарного модуля с Применение пневмокаркасных конструкций при строительстве искусственных сооружений в зимнее время должно принести существенные экономические выгоды, повысить качество бетона, устранить проблемы ведения бетонных работ при отрицательных температурах. Об актуальности этого метода подсказывает климатическая карта Российской Федерации, на которой 60 % территории расположены в суровых климатических регионах.

Конечно, у такого рода конструкций помимо достоинств существуют и свои недостатки: достаточно высокая первичная цена изготовления, первоначальные ограничения возможностей устройства модулей больших размеров.

Дальнейшее совершенствование мероприятий по повышению качества бетона возводимых и реконструируемых искусственных сооружений при отрицательных температурах должно пойти с использованием комплексного подхода в решении поставленной задачи. Что подразумевает использование комбинированных технологий, например, модулей с термообработкой или с термоактивной опалубкой.

Для достижения требуемого качества бетона возводимых конструкций в зимних условиях, вне зависимости от применяемых технологий необходимо вести мониторинг основных показателей бетона.

1. Руководство по прогреву бетона в монолитных конструкциях. Под ред. Крылова Б.А., Амбарцумяна С.А., Звездова А.И. – М.: НИИЖБ, 2005.

2. Иосилевский Л.И., Носарев А.В., Чирков В.П. Железобетонные пролетные строения мостов индустриального изготовления. – М.: Транспорт, 1986.

3. Гныря А.И. Сборник материалов. – Томск, 2003.

4. Даляев Н.Ю., Быстров В.А. Патент №2427695 (РФ). «Гибкий инвентарный модуль», приоритет от 29.03.2010г.

УДК 624.21.097:621.

СИСТЕМА АВТОНОМНОГО ОСВЕЩЕНИЯ МОСТА

С ПОМОЩЬЮ ГИДРОТУРБИНЫ

Е.И. Киряков, канд. техн. наук, доцент;

Д.А. Насекин, инженер;

Томский государственный архитектурно-строительный университет Стационарное электрическое освещение на средних и больших Рисунок 1. Речной навигационный буй с микро-ГЭС для питания сигнального источника света:

2 – сигнальный фонарь;

использованием различных генераторов и накопителей электроэнергии.

Одним из наиболее стабильных источников энергии расположенных в пределах мостового перехода является энергия водного потока реки, которая может быть преобразована с помощью гидротурбины в электрическую.

Для выбора вида гидротурбины был произведен патентный поиск на наличие изобретений бесплотинных гидро-электростанций работающих за счет движения воды и применения вырабатываемой электроэнергии для освещения транспортных объектов [1].

В результате изучения материалов были найдены аналоги автономных электростанций, однако, все они имели различные качественные недостатки не позволяющие использовать их при решении данной задачи.

Наиболее близким из действующих аналогов нами был принят «Речной навигационный буй с микро-ГЭС для питания сигнального источника света» (рисунок 1).

Буй освещается за счет электроэнергии вырабатываемой вертикальной гидротурбиной (рисунок 1, 3), но энергетическая мощность данного устройства не велика.

Для повышения мощности устройства было решено запроектировать установку турбины горизонтально у опоры моста (рисунок 2) в сжатой зоне течения. Глубина погружения турбины устанавливается в зависимости от глубины реки и толщины ледяного покрова.

Рисунок 2. Установка гидротурбины на промежуточной опоре моста с одной или с двух сторон: 1 – опора;

2 – гидротурбина;

3 – сжатая зона течения;

4 – направляющие полозья;

5 – монтажная площадка;

6 – лебедка Размещение гидротурбины таким образом позволяет развить большую мощность системы по сравнению с расположением ее в другом месте подмостового створа, вследствие двукратного увеличения скорости потока при обтекании промежуточной опоры [2].

Для установки турбины на опору и проведения работ по ее ремонту и содержанию, на опоре предусмотрено устройство направляющих полозьев (4), монтажной площадки (5) и лебедки (6).

Конструктивно гидротурбина состоит из следующих основных элементов расположенных в ее корпусе (рисунок 3): осевого реактивного винта на валу, планетарного мультипликатора – для преобразования вращения вала с необходимой скоростью, генератора – для выработки электроэнергии. Помимо основного агрегата в систему автономного освещения моста предусмотрено включение частотного преобразователя и аккумулирующего устройства – монтируемых под пролетным строением моста, элементов наружного освещения.

Рисунок 3. Основные элементы гидротурбины Расчет мощности гидротурбины при различных расходах воды определялся по следующей формуле:

где – удельная плотность воды ( = 1000 кг/м3);

g – ускорение свободного падения (g = 9,81 м/с2);

Q – расход воды в турбине, м3/с;

h – величина подпора (h = 0,1 м);

– коэффициент использования турбины ( = 0,5).

Расход воды в гидротурбине, применительно к данной системе, рассчитывался по следующей формуле:

где F D 2 / 4 – площадь активного сечения, м2;

D – диаметр реактивного винта, м;

V – скорость водного потока в турбине, м/с.

На основе проведенных расчетов был составлен график зависимости мощности гидро-турбины от скорости водного потока и диаметра входного отверстия (рисунок 4).

Используя данный график, в зависимости от потребляемой мощности объекта и скорости водного потока у опоры, можно выбрать разные варианты отверстий турбин или их количества.

В качестве примера, на графике определены варианты и количество турбин устанавливаемых на опоре в зависимости от требуемой мощности на освещение моста равной 1,5 кВт и скоростей водного потока в турбине:

- первый вариант – достаточно установить одну турбину диаметром 0,75 м при скорости течения 1,5 м/с;

- второй вариант – установить 2 турбины диаметром 1,2 м при скорости течения 1,0 м/с.

На предлагаемую систему автономного освещения моста подана заявка на изобретение в «Федеральную службу по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам».

1. http://ntpo.com/patents_electricity/electricity 2. Федотов, Г.А. Изыскания и проектирование мостовых переходов: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Г.А. Федотов. – М. : Издательский центр «Академия», 2005. – 304 с.

УДК 625.745.

О ВЛИЯНИИ ГИБКИХ ОПОР НА ДИНАМИЧЕСКИЕ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕШЕХОДНОГО МОСТА

Сибирский государственный университет путей сообщения При проектировании пешеходного моста, имеющего высокое отношение длины пролета к погонному весу пролетного строения, большое значение приобретает вопрос о его динамической работе. К таким, как правило, относятся висячие и вантовые мосты больших и средних пролетов. Кроме того, известны многие случаи разрушения несущих мостовых конструкций относительно малых пролетов, происшедшего вследствие раскачивания пролетных строений временной нагрузкой (обычно, ветровой или пешеходной). Многие из ныне эксплуатируемых пешеходных мостов обнаруживают пониженную комфортность пропуска пешеходов в силу высокой чувствительности легких протяженных конструкций к динамическому воздействию.

Наиболее характерными видами опасных колебаний пролетных строений являются вертикальные, горизонтальные и изгибнокрутильные. Вертикальные могут быть вызваны ритмично движущейся временной нагрузкой, горизонтальные – ветровой нагрузкой, причиной возникновения изгибно-крутильных колебаний же может быть как ветер, так и неравномерно распределенная по ширине моста временная нагрузка. Некоторые формы колебаний также могут быть спровоцированы дефектами, возникающими при изготовлении, монтаже и эксплуатации пролетного строения и его элементов.

Во избежание возникновения резонансных явлений действующими нормами проектирования определены запрещенные интервалы значений периодов собственных колебаний пешеходных пролетных строений по первым двум формам: 0,45..0,6 с – в вертикальной плоскости и 0,9..1,2 с – в горизонтальной. Дополнительно к этом следует предусматривать возможность загружения всего пролетного строения или его части временной пешеходной нагрузкой в размере кг/м2 [1, п.1.48*].

По итогам обследования и расчета пролетного строения пешеходного моста на Красноярской железной дороге Б. В. Пыриновым и С. П. Васильевым было выдвинуто следующее предложение: для пешеходных мостов, имеющих гибкие опоры, при определении характеристик собственных колебаний пролетного строения, помимо его собственных жесткостных и массовых характеристик, следует учитывать его совместную работу с опорами и лестничными сходами [2]. Действительно, гибкие опоры, вследствие своей деформативности, выглядят способными замедлить колебания пролетного строения как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Аналогичное действие могут оказать лестничные сходы, выполняющие роль демпфера. В свою очередь конфигурация лестничных сходов в плане также оказывает свой эффект на общую жесткость сооружения.

При разработке автором компьютерной программы оптимизации и автоматизированного проектирования вантовых пешеходных мостов в качестве одного из главных критериев оптимальности сооружения была принята его динамическая устойчивость (комфортность), понимаемая как удаленность наихудшей частоты горизонтальных и вертикальных колебаний по первым двум формам от соответствующего запрещенного диапазона частот. Таким образом, стало необходимым определить, насколько полно следует учитывать в динамическом расчете колеблющиеся совместно с пролетным строением опоры и лестничные сходы.

В программе COSMOS/M, реализующей метод конечных элементов и входящей в состав стандартного пакета программ SolidWorks, были составлены пять моделей пролетного строения вантового моста длиной 81 м, прототипом которого является пешеходный мост, располагающийся на дамбе Димитровского моста в г. Новосибирск. На крайних опорах пролетное строение опирается на переходные площадки, на каждую из которых также опираются лестничные сходы.

Модели различаются по степени детализации, и их состав таков:

- Модель 0 («Классическая схема опирания»). В нее входят конечные элементы балок жесткости и поперечных балок пролетного строения, стоек и распорок пилона, вант. Пролетное строение шарнирно-подвижно закреплено по концам и шарнирно-неподвижно на распорке пилона.

- Модель 1 («Упругое опирание без свайного основания»). В дополнение к элементам модели 0 сюда также входят конечные элементы, соответствующие переходной площадке, элементам лестничного схода и стоек площадки. Сопряжения пролетного строения и лестничных сходов с переходными площадками здесь смоделированы жесткими стержнями, имеющими соответствующие ограничения по степеням свободы на своих концах.

- Модель 2 («Пролет + опоры + грунт»). В эту модель дополнительно к вышеописанным включаются конечные элементы свайных ростверков, свай и упругих стержней, моделирующих упругое основание по Винклеру c линейно возрастающим с увеличением глубины коэффициентом постели согласно указаниям действующих норм [3, Приложение 1]. Вид соответствующей ей конечно-элементной схемы дан на рисунке 1, а.

- Модель 3 («Пролет + опоры + слабый грунт»). Эта модель почти аналогична модели 2, но упругий отпор грунта задан только на нижней половине высоты сваи в предположении возможного наличия слабых верхних слоев грунта, почти не воспринимающих горизонтальную нагрузку. Этот случай характерен для мостов, сооружаемых над насыпями, как, например, вышеупомянутый мост над дамбой Димитровского моста в Новосибирске.

- Модель 4 («Пролет + гибкие одиночные стойки»). В этой модели проверены колебания, возникающие при установке этого же пролетного строения на тонкие одиночные круглые сваи-стойки диаметром 300 мм, не объединенные ростверком либо иными связями, при отсутствии лестничных сходов и переходных площадок. Такой вариант опор возможен при сооружении виадука.

После динамического расчета каждой из моделей были получены периоды их колебаний по первым двум формам в вертикальной и горизонтальной плоскости, показанные в Таблице 1. На Рисунке 1,б в качестве примера показана 1-я форма горизонтальных колебаний конструкции, соответствующей модели 1.

Из сопоставления результатов можно заключить, что учет гибких опор способен заметно повлиять на величины частот собственных колебаний пролетного строения в горизонтальной плоскости, уводя их дальше от запрещенного диапазона (причем наиболее выраженным этот эффект является при применении одиночных стоечных опор), и почти не влияет на величины колебаний в вертикальной плоскости, что может быть объяснено высокой продольной жесткостью стоек.

Очевидно, вертикальные колебания наиболее целесообразно регулировать не изменением жесткостей элементов опор, а подбором оптимального соотношения массы и жесткости пролетного строения либо применением демпфирующих опорных частей.

Таким образом, было решено при разработке компьютерной программы автоматизированного проектирования, учитывая многочисленность расчетов и затруднительность автоматического создания подробной конечно-элементной схемы, ограничиться динамическим расчетом пролетного строения по «классической»

модели 0, а в случае появления опасных величин частот горизонтальных колебаний отдельно рассматривать их, применяя модель 2 или модель 4 в зависимости от выбранной конструкции опоры.

б) первая форма колебаний пролетного строения по модели 1. СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы / Минстрой России. – М.: ГП ЦПП, 1996.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 34 |
 


Похожие материалы:

«Посвящается памяти Александра Алексеевича Большакова СТРАТЕГИЧЕСКИЕ ПРОЕКТЫ ОСВОЕНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ В XXI ВЕКЕ: ПРАВОВЫЕ, СОЦИАЛЬНО- ЭКОНОМИЧЕСКИЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ Сборник докладов Международной научно-практической конференции Тюмень, 2013 УДК 556 ББК Ч 48 + 109 С-83 С-83 Стратегические проекты освоения водных ресурсов в XXI веке: правовые, социально-экономические и экологические аспекты: Сборник докладов Международной научно-практической конференции. – Тюмень: РИО ТюмГАСУ, 2013. – 298 ...»

«Посвящается памяти Александра Алексеевича Большакова Стратегические проекты освоения водных ресурсов Сибири и Арктики в XXI веке: концептуальное мышление и идентификация личности Сборник докладов Международной научно-практической конференции Том 2 Тюмень, 2012 УДК 556 ББК Ч 48 + 109 С-83 С-83 Стратегические проекты освоения водных ресурсов Сибири и Арктики в XXI веке: концептуальное мышление и идентификация личности: Сборник докладов Международной научно-практической конференции. Т. 2. – ...»

«Вильнюс 2014 1 Сборник издан Центром европейской трансформации (Беларусь) при поддержке Международной неправительственной организа- ции EuroBelarus (Литва) и Шведского центра развития сотрудни- чества НКО Форум Сюд. Беларусизация. Можно ли завершить процесс институционального строительства независимого государства?: Сборник материалов конференции / Под ред. А. Шутова. — Вильнюс, 2014. — 108 с. Тематика книги концентрируется на проблемах завершения институционального строительства независимых ...»

« ...»






 
© 2013 www.kon.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»