Методика визначення термопружного стану залізобетонної балки моста підсиленої метилметакрилатом
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.238440Ключові слова:
підсилення моста, залізобетонна балка, метилметакритлатне підсилення, температурне полеАнотація
Проведено аналіз методів визначення температурних напружень та деформацій у мостових конструкціях при дії кліматичних температурних перепадів навколишнього середовища.
Застосовано одновимірну модель визначення температурного поля та термопружного стану для практичної оцінки температурних полів та напружень підсилених балок із врахуванням температурних перепадів навколишнього середовища.
Отримано розподіл температурного поля у вертикальному напрямі залізобетонної балки у залежності від товщини конструктивного підсилення метилметакрилатом. Встановлено, що на контакті залізобетонної балки та підсилення спостерігається зміна градієнту температури.
Отримано розподіл температурних напружень у вертикальному напрямі підсиленої залізобетонної балки із врахуванням товщини підсилення метилметакрилатом та величини модуля його пружності. Встановлено, що товщина підсилення не має значного впливу на підвищення напружень, проте збільшення модулю пружності конструктивного підсилення призводить до підвищення температурних напружень. Різниця отриманих значень напружень для балки із метилметакрилатним підсиленням товщиною 10 мм і 20 мм при модулі пружності Е=15000 МПа становить до 3 % при додатних і від’ємних температурах.
Встановлено, що на контактній поверхні залізобетонної балки і метилметакрилатного підсилення відбувається зміна характеру розподілу температурних напружень по висоті балки. Значення температурних напружень у балці із метилметакрилатним підсиленням і дії додатних та від’ємних температур навколишнього середовища збільшується у три рази.
Встановлено, що на величину температурних напружень впливає різниця температур залізобетонної балки і підсилення, а також фізико-механічні параметри досліджуваних конструкційних матеріалів балки та конструктивного підсилення метилметакрилатом
Посилання
- Mist cherez r. Zakhidnyi Buh na dorozi N-17: shcho vzhe zrobleno dlia vidnovlennia rukhu. Available at: https://ukravtodor.gov.ua/press/news/mist_cherez_r_zakhidnyi_buh_na_dorozi_n-17__shcho_vzhe_zrobleno_dlia_vidnovlennia_rukhu.html
- Usilenie stroitel'nyh konstruktsiy nizkovyazkimi polimerami na osnove metilmetakrilata. Available at: https://injectir.ru/usilenie-konstrukciy
- Gera, B., Kovalchuk, V. (2019). A study of the effects of climatic temperature changes on the corrugated structure. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (7 (99)), 26–35. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.168260
- De Backer, H., Outtier, A., Van Bogaert, P. (2009). Numerical and experimental assessment of thermal stresses in steel box girders. Nordic Steel Construction Conference, 11th, Proceedings, 65–72.
- Burdet, O. L. (2010) Thermal Effects in the Long-Term Monitoring of Bridges. Large structures and Infrastructures for environmentally constrained and Urbanised areas. 34th International symposium on bridge and structural engineering. Venice. Available at: https://infoscience.epfl.ch/record/163104
- Xia, Y., Chen, B., Zhou, X., Xu, Y. (2012). Field monitoring and numerical analysis of Tsing Ma Suspension Bridge temperature behavior. Structural Control and Health Monitoring, 20 (4), 560–575. doi: https://doi.org/10.1002/stc.515
- Yan, Y., Wu, D., Li, Q. (2018). A three-dimensional method for the simulation of temperature fields induced by solar radiation. Advances in Structural Engineering, 22 (3), 567–580. doi: https://doi.org/10.1177/1369433218795254
- Mussa, F. I., Abid, S. R., Tayşi, N. (2021). Design Temperatures for Composite Concrete-Steel Girders: A-Verification of the Finite Element Model. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1090 (1), 012108. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/1090/1/012108
- Peng, G., Nakamura, S., Zhu, X., Wu, Q., Wang, H. (2017). An experimental and numerical study on temperature gradient and thermal stress of CFST truss girders under solar radiation. Computers and Concrete, 20 (5), 605–616. doi: https://doi.org/10.12989/cac.2017.20.5.605
- Sanio, D., Mark, P., Ahrens, M. A. (2017). Temperaturfeldberechnung für Brücken. Beton- Und Stahlbetonbau, 112 (2), 85–95. doi: https://doi.org/10.1002/best.201600068
- Wang, G., Zhou, X., Ding, Y., Liu, X. (2021). Long-Term Monitoring of Temperature Differences in a Steel Truss Bridge with Two-Layer Decks Compared with Bridge Codes: Case Study. Journal of Bridge Engineering, 26 (3), 05020013. doi: https://doi.org/10.1061/(asce)be.1943-5592.0001681
- Berg, M., Trouillet, P. (1988). Ouvrages d`art-actions et sollicitatoions thermiques. Bulletein de Liaison des Laboratories des Ponts et Chausses, 155.
- Solodkyi, S. Y., Vaskiv, N. O. (2009). Temperaturno-volohisni umovy ekspluatatsiyi yak chynnyk vplyvu na trishchynostiykist betonu. Mekhanika i fizyka ruinuvannia budivelnykh materialiv ta konstruktsiy, 8, 278–288.
- Dilger, W. H., Ghali, A., Chan, M., Cheung, M. S., Maes, M. A. (1983). Temperature Stresses in Composite Box Girder Bridges. Journal of Structural Engineering, 109 (6), 1460–1478. doi: https://doi.org/10.1061/(asce)0733-9445(1983)109:6(1460)
- Prakash Rao, D. S. (1986). Temperature Distributions and Stresses in Concrete Bridges. Journal Proceedings, 83 (4), 588–596.
- Lange, D. A., Roesler, J. R., D'Ambrosia, M., Grasley, Z. C., Lee, C. J., Cowen, D. R. (2003). High Performance Concrete For Transportation Structures. Civil Engineering Studies. Available at: https://www.ideals.illinois.edu/handle/2142/46278
- Balmes, E., Corus, M., Siegert, D. (2006). Modeling thermal effects on bridge dynamic responses. In Proceedings of the 24th international modal analysis conference (IMAC-XXIV).
- Kovalchuk, V., Onyshchenko, A., Fedorenko, O., Habrel, M., Parneta, B., Voznyak, O. et. al. (2021). A comprehensive procedure for estimating the stressed-strained state of a reinforced concrete bridge under the action of variable environmental temperatures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (7 (110)), 23–30. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.228960
- Kovalchuk, V., Hnativ, Y., Luchko, J., Sysyn, M. (2020). Study of the temperature field and the thermo-elastic state of the multilayer soil-steel structure. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 19 (1), 65–78. doi: https://doi.org/10.7409/rabdim.020.004
- Luchko, J., Hnativ, Yu., Kovalchuk, V. (2013). Temperature field and.stressed state of composite bridge sp an investigation. Visnyk ternopilskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu, 2, 29–38.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Vitalii Kovalchuk, Yuliya Sobolevska, Artur Onyshchenko, Olexandr Fedorenko, Oleksndr Tokin, Andrii Pavliv, Ivan Kravets, Julia Lesiv
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
