Дійсний напружений стан прогонової будови естакади через шлюзи автопроїзду по гідротехнічних спорудах Дніпрогес із ортотропними плитами проїзної частини

Abstract

В статті висвітлено особливості розрахунку та роботи дійсного технічного стану мостових прогонових будов із ортотропними плитами проїзної частини. В якості прикладу розглянуто конструкцію прогонової будови існуючого автопроїзду по естакаді через шлюзи гідротехнічних споруд ДніпроГЕС. Представлено опис існуючих конструкцій естакади через шлюзи. Зазначено, що монтажні стики ортотропної плити проїзної частини прийняті згідно авторського свідоцтва № 431279 за заявкою ДПІ Укрпроектстальконструкція (нині ТОВ «Укрінсталькон імені В.М. Шимановського»). Описано методологію побудови скінченно-елементної моделі естакади через шлюзи, яка дозволяє адекватно відобразити дійсний технічний стан естакади з урахуванням даних виконаного обстеження. Досліджено нерівномірність розподілення нормальних напружень у листі настилу ортотропної плити при дії постійного навантаження (власна вага її конструктивних елементів) і тимчасового навантаження (автомобільне навантаження Н-30 від колони автомобілів вагою 30 тс кожен і розрахункове рівномірно розподілене навантаження від натовпу людей на тротуарі). Знайдено коефіцієнти редукції, що характеризують нерівномірність розподілення нормальних напружень, за допомогою розрахункової моделі з використанням інженерно-аналітичного (нормативного) і чисельного методів розрахунку. Наведено й проаналізовано результати чисельного методу у вигляді вертикальних переміщень і нормальних напружень у листі настилу ортотропної плити та дотичних напружень у стінках головної балки. Виконано порівняння отриманих результатів. Зазначено, що набуті за час експлуатації дефекти та пошкодження прогонової будови автопроїзду по естакаді через шлюзи впливають на параметри напружено-деформованого стану мостових конструкцій у межах від 7 до 10,5% майже для всіх конструктивних елементів у результаті практично рівномірної довготривалої корозії металу з незначним ослабленням поперечних перерізів. Зона завширшки біля 0,5 – 0,7 м, яка прилягає до тротуару і простягається за всією довжиною естакади через шлюзи, характеризується, на відміну від усіх інших елементів прогонової будови автопроїзду, нерівномірною корозією металу конструктивних елементів, через що у цій зоні різниця між переміщеннями і напруженнями проектного та дійсного стану збільшується приблизно у 1,5 – 2 рази і досягає 16 – 20%. Сформульовано висновки та рекомендації за результатами досліджень.