Вычисление свободных длин элементов

Численные решения задач устойчивости для пилонов вантовых мостов позволяют рекомендовать при повторном расчете принимать во внимание сниженное значение. Для пилонов А-образного типа можно рекомендовать снижать первоначально полученное значение на 20-ь-30%. Сходимость итеративного процесса определения критических значений нагрузки можно улучшить, прибегнув к несложным дополнительным вычислениям.

Критическое значение нагрузки

Структура основных систем смешанного метода имеет важные особенности, открывающие большие возможности для применения расчетных схем с относительно малым числом степеней свободы, которое определяется порядком матрицы устойчивости или числом координат вектора г в системе.

Вычисление координат векторов

В соответствии с введенными обозначениями величина Р0 характеризует некоторый постоянный уровень усилий в системе, найденный с учетом способа монтажа и собственного веса элементов системы. Критическое значение нагрузки Р будет соответствовать самоуравновешенному состоянию расчетной схемы для некоторого ее смежного положения, характеризуемого вектором отклонений узлов с ненулевыми координатами .
Отметим, что матрица в общем случае не будет симметричной.

Уровень теории мостовых конструкций

Решение задачи устойчивости для конструкций вантовых мостов предусматривает определение критических сил и свободных длин всех элементов при потере устойчивости как в фасадной плоскости моста, так и при потере устойчивости из этой плоскости. Особое значение эти задачи имеют для пилонов вантовых мостов. При выборе конструктивных решений в нашей стране и за рубежом наиболее часто находят применение Л-образные и стоечные пилоны.

Принципы назначения начальных несовершенств

Нормативная проверка общей устойчивости нужна в основном для элементов пилонов с учетом действия изгибающих моментов как в плоскости, так и из плоскости его рамы. Эти моменты нужно определять по расчетным сочетаниям нагрузок на основе недеформационного расчета.

Задача деформационного расчета

Случай соответствует максимуму изгибающих моментов при изгибе пилона в плоскости продольной оси моста. Расчетное положение временной нагрузки при этом также определяется по функциям влияния, но, как правило, максимумам моментов в пилоне отвечает загружение преимущественно главного пролета.

Проверка устойчивости развитых продольных ребер жесткости

На стадиях монтажа элементы пилонов обычно испытывают пониженные продольные сжимающие усилия, что благоприятно сказывается на несущей способности монтируемой конструкции.
Вместе с тем на стадиях монтажа возможны форсированные локальные нагружения отдельных элементов. Поэтому большое значение для монтажных состояний имеет проверка местной устойчивости элементов балки жесткости особенно при использовании надвижки и навесной сборки пролетного строения.

Рекомендации по расчетам устойчивости конструкций

При решении вопросов устойчивости вантовых мостов можно выделить два основных направления: 1) проверка общей устойчивости схем типа стержневых систем, включающих в качестве элементов пилоны, ванты, балку жесткости; 2) анализ общей и местной устойчивости балок металлического пролетного строения и стенок стальных пилонов.
Ниже рассмотрим некоторые данные по применению в этих целях способа дополнительных параметров жесткости, реализующего одну из модификаций метода перемещений.