Проект 30U: Конструктивен проект на стоманобетонен вантов пътен мост - тип Extradosed

., УАСГ, София

за проекта

1. Въведение

            Предмет на дипломната работа е проектирането на стоманобетонен петотворен пътен мост с кутиеобразно напречно сечение и вантова носеща конструктивна система (тип Extradosed) на СП "София-Гюешево". Общата дължина на съоръжението е 418 m с отвори - 54,50 m; 3x103,00 m; 54,50 m.

            В ситуация мостът се намира в хоризонтална права, а в надлъжно направление нивелетата на пътя е с изкачващ наклон 1,0%.

            Съоръжението е с габарит Г23,5:

- Две пътни платна за движение с широчини по 8,50 m;

- Два външни тротоарни блока с широчини по 2,00 m;

- Разделителна ивица с широчина 3,50 m.

2. Описание на конструкцията

            При вантовите мостове тип Extradosed по-специфично е детайлирането на вантите при пилоните, тъй като те не се закотвят в пилоните, а преминават свободно през тях.

            Връхната конструкция представлява предварително напрегнато кутиеобразно сечение. Изграждането ѝ се осъществява от отделни сглобяеми сегменти по метода "уравновесен конзолен монтаж". В строително състояние за всеки етап на монтаж на двойка сегменти се определят необходимите напрягащи сили, респективно елементи. След изграждане на цялата връхна конструкция се осъществява и предварително напрягане с напрягащи елементи, определени за експлоатационно състояние на съоръжението.

            Връзката между връхната конструкция и долното строене се осъществява посредством неподвижни сферични лагери при стълбовете, а при устоите посредством едностранно подвижни в надлъжно направление сферични лагери.

            Долното строене на съоръжението е монолитно. Стълбовете представляват три колони с кръгло напречно сечение, обединени с ригел в горната си част, а в долната си част са свързани с фундаментите.

3. Моделиране

            Mоделирането на конструкцията е направено с помощта на софтуерния продукт SOFiSTiK 2020, който работи по метода на крайните елементи.

            В програмата SOFiSTiK има вградени модули за:

- Отчитане на етапите на строителство (CSM - Construction Stage  Manager). В този модул също могат да бъдат отчетени съсъхването и пълзенето на бетона;

- Дефиниране на система напрягащи елементи - (TENDON - Prestressing System);

- Анализ за натоварване от трафик - (ELLA - Traffic Loader);

- Модули за проверка на различни видове елементи по КГС и ЕГС;

- И други.

            Използвани са многобройни модели за анализиране на цялостното поведение на съоръжението и подробни черупкови модели за локални анализи.

4. Поведение при сеизмично въздействие

            Целесъобразно е в райони със средна до висока сеизмичност мостовите съоръжения да се проектират с дуктилно поведение от гледна точка на икономичност и безопасност. Поради това съоръжението е проектирано като дуктилно с приет коефициент на поведение q=3 в надлъжно и напречно направление. Връхната конструкция трябва да остане в еластичната област, затова коефициентът на поведение във вертикално направление е приет q=1.

            Мостове с дуктилно поведение трябва да се проектират по такъв начин, че в конструкцията да може да се образува един сравнително надежден механизъм за частично или пълно пластифициране чрез образуване на пластични стави при огъване. С цел дисипация на сеизмична енергия, приетият механизъм на пластифициране е с образуване на пластични стави в долната част на колоните на стълбовете, в надлъжно и напречно направление.