Экспертиза обрушения моста в APM Civil Engineering

Обрушение мостаЭкспрертиза обрушения моста по заказу Российского экологического фонда «ТЕХЭКО» 

Организация Российский экологический фонд «ТЕХЭКО» была создана с целью реализации программ экологической, финансово-экономической, производственно-технической безопасности деятельности предприятий и организаций.

По заказу организации «ТЕХЭКО» был выполнен прочностной анализ опор моста через реку Десна.

Построение моделей и весь комплекс расчетов проводились с использованием расчетного модуля APM Structure3D.

В процессе реконструкции моста на определенном этапе демонтажа старых пролетных балок, произошло его разрушение. Основная задача заключалась в рассмотрении и анализе поведения, как отдельных опор, так и всего моста в целом, на разных этапах демонтажа пролетных строений правой стороны моста, в соответствии с выполненным графиком работ.

Проведение расчетов

В рамках заданной задачи рассмотрен расчет четвертой опоры, а также расчет части моста, начиная с четвертой опоры и заканчивая девятой.

При построении модели используются два типа конечных элементов (КЭ): твердотельный КЭ для моделирования бетона и стержневой КЭ для моделирования арматуры.

Совместность работы обеспечивается за счет полного совпадения узлов стержней и твердых тел. Для получения достоверной картины наилучшим образом будет подходить карта распределения главных напряжений S1. Положительные значения главных напряжений будет характеризовать зоны растяжения.

Из карт результатов в месте стыковки ребра и тела опоры есть всплеск растягивающих напряжений. Однако, данный всплеск является все лишь результатом погрешности моделирования места стыковки, характеризующийся переходом с 8-ми на 4-ех узловой конечный элемент. Реальный уровень действующих напряжений необходимо оценивать на 2-4 слое конечных элементов и будет составлять чуть меньшее значение, примерно на 10-15%.

В расчете смоделировано последовательное раскрытие стыка в зоне дефекта изготовления опоры вследствие значительных растягивающих напряжений.

Так же рассмотрена модель трех опор моста как единой расчетной схемы на последнем этапе демонтажа старых пролетных балок правой части моста.

Для моделирования совместности работы с соседними элементами моста, правый торец пролетных балок (длина которых составляет ровно половину реальной длины балок) закреплялся путем запрета перемещения вдоль оси балок, тем самым обеспечивается учет наличия соседней опоры и пролетных балок.

 

Карта распределения главных напряжений для расчетной модели опорыКарта распределения нормальных осевых напряжений для расчетной модели опоры Карта распределения главных напряжений  на последнем этапе демонтажа старых пролетных балок правой части мостаКарты распределения главных напряжений после демонтажа старых пролетных балок правой части моста

ИтогиИтоги выполненного проекта

Работа была выполнена в полном объеме. Полученные результаты достоверны и подтверждены реальной картиной разрушения моста.

Проведенная работа показала применимость программного комплекса APM Civil Engineering для решения сложных задач прочностного анализа и экспертиз мостов.

Продукты