Волгоградская Такома 4

[mgsupgs]

Мне вот что интересно:
А сколько в мире построено и эксплуатируется БАЛОЧНЫХ мостов аналогичной конструкции?
 - именно с ортотропной неразрезной плитой одинакового по длине сечения, и пролётом 140м примерно.



Я не нашёл ни одного похожего. Либо плита имеет переменную толщину (на опорах значительно толще
чем в пролёте, как Патриарший мост в Москве), либо пролёты ЗНАЧИТЕЛЬНО меньше (как эстакады на
третьем транспортном кольце).
Может проектировщики "заигрались"? Наверно неспроста для таких пролётов более серьёзные
конструкции проектируют?

Информационная пена сойдет, что останется в остатке? Останется факт что при некоторых параметрах
сооружения при расчете следует ввести дополнительную проверку. Вопрос что это за параметры,
самый простой и тупой вариант это ввести строчку в СНиП "Балочные мосты всех типов следует
проверять на ветровой резонанс"... и что? Получается что все к.б. дружно закупают софт и готовят
спецов, а для уверенности у себя во дворе строят аэродинамическую трубу. Или будут выделены
специальные учреждения которые будут для всей страны обсчитывать сотни проектов мостов.
Это при нашей культуре проектирования означает что они уже что то считают, а авторы моста уже
пролет три раза изменили. Причем три раза на стади ТЭО, стадии П и стадии Р.

В конце концов с надвижками пару раз обожглись и теперь вводят ограничительные параметры
по собственной частоте консоли (собственную частоту теперь все могут посчитать).

так и с мостом в целом, авторитетные организации должны указать те "границы риска"
попадая в которые некоторые "внеклассные" мосты следует дополнительно проверять...

Волгоградский мост стальной, сечение пролетного строения коробка со скошенными стенками.
Ветер был 15-16 м/с, т.е. самый обычный, дул под 90 град к п.с.
Соединение коробки с коробкой второй очереди маловероятно, ибо такое не практикуется.
Проектировщики действовали в соответствии со СНиП, там не указано, что надо расчитывать
балочные п.с. на аэродинамику. теперь будем надеятся, что будут это учитывать.

ps: пролетное строение не закрепляют на опорах, оно просто лежит на опорных частях)

PPS. И вижу я 100% совпадение с конструкцией и пропорциями мостового путепровода
в Люберцах ул.Красная/Комсомольский пр-т. Разве что, у нас нет сильных ветров
и пролёты меньше намного.

А если серьезно, то лопухнулись проектировщики, тупо следуя СНиПу.
Даже открытые навесы навесы проверяют на вертикальный ветер.
При этом, вертикальная нагрузка довольна приличная.
Можно выделить три фактора, приведшие к наблюдаемым колебаниям
1. Расчетная скорость ветра (для Волгограда 32,8 м/с)
2.Подъем воды на 10-15 м (возможный эффект усиления скорости под мостом)
3. Неразрезная балка, колебания в которой увеличиваются при разнознаковой нагрузке в смежных пролетах
4. Температурные напряжения в результате которых произошло искривление оси.
Так например при скорости 30 м/с, периоде собственных колебаний 2 с и массе 1 м2 моста 2 т, амплитуда колебаний составит примерно 0,5 м.
Можете проверить по "Справочник проектировщика. Динамический расчет зданий и сооружений. 1984".

ЗЫ. Кстати такие перемещения для пролета 154 м вполне допустимы. Не знаю, как для мостов, а для обычных балок даже 1/150 пролета не вызывает пластических деформаций.


Теперь собственно методы борьбы:


1. Ну что же, в Волгограде появилась еще одна достопримечательность. Ничего делать не надо,
а в период с конца мая по начало июня проводить аттракцион "Живой мост".



колебания происходили с частотой f=0.4 Гц и амплитудой U0=1m (допустим)
тогда амплитуда ускорений (g)
a0=(2*pi*f)^2*U0/g~4*U0*f^2~0.6
как аттракцион можно... вплоть до амплитуды 3.5 м.
Надо думать над техникой безопасности  - а так ни у кого нет такого...

Бизнес план:

Наштамповать значков: «За храбрость» I-й степени(ветер южный~16м/c), II-й степени(просто в ветер),
III-й степени(преодоление моста в штиль), «Моста я не боюсь», «За проезд по мосту без памперсов»,
«Да читал я труды Келдыша », «Жизнь — копейка, голова — наживное дело»,
«Аэроупругость сдал за бутылку Арарата», «Немец не прошел, а я проехал» и т.п.
продавать в маршрутках через мост(как маршрутки разрешат). А дальше белые штаны, Рио....

2. Наделать в балке моста дырок, по аналогии с мечом Родины-мамы на Мамаевом кургане...

Кстати  можно поставить музыкальные трубы, чтобы при ветре разного направления звучала разная мелодия.
Правда колебаний не будет. Так что придется выбирать между танцующим
и поющим мостом. Надо проводить референдум.

А можно - Вместо труб сирены от YU-87...


3. Для проектировщиков и строителей моста ввести почетный нагрудный знак - грабли с гравировкой:
"Tacoma Narrows Bridge 1940 — Volgograd Bridge 2010"

PS. А нету ли в мосту чего не будь паранормального или аномалии из СТАЛКЕРА,
где Петрик и к ?  «Может не руки кривые, а место проклято.»©


А если серьёзно:

Обычно такие ситуации отслеживали на этапе испытаний.
Предлагали и проверяли несколько вариантов спойлеров.
Все сглаживалось (в трубе, по крайней мере).=(видел пару отчетов)
Это несколько месяцев и теперь, вероятно, в Дании..
Только польза от этого процесса, убежден, переоценивается.


Думаю, нужно сделать
1.Компьютерную модель, (пластины, а не балочки. Податливость опор, грунт, зазоры и тп )
2.Сделать виброзамеры
3.Верифицировать прочностную модель МКЭ. должны
получаться те же перемещения, что и при вибровоздействии
4.Мерить реальные скорости и направления ветра (с шагом хотя бы 0.05 с)
и по всей длине моста (например, на каждом фонаре)
и ОДНОВРЕМЕННО перемещения-ускорения хотя бы в нескольких точках на пролет.
5.Иметь розу ветров за последние годы.
6.Составить аэродинамическую модель.
сначала двумерную. Потом трехмерную. Вдоль длины моста можно поначалу и упрощенную, но с учетом рельефа.
7. Верифицировать модель. При задании замеренного в натуре ветра должны получаться замеренные перемещения.
8. Повторить ситуацию по возможности хотя бы качественно (только вот ветер и перемещения точные откуда брать?)
9. Просчитать много (сколько нужно) вариантов с учетом розы ветров. оценить вероятность подобных (или еще больших) резонансов.
10. ПРосчитать в аэроупругой постановке.
11. На самом неприятном варианте подобрать форму спойлера= это самое простое, уверяю...
12. Проверить подобранное на других вариантах.
13. ПРоверить (если очень хочется) в трубе. Теперь хоть будет понятно, какую модель делать, куда датчики ставить
и какие режимы изучать. Пункты 1-12 реально можно выполнить ДО начала испытаний
14. Сделать спойлеры, навесить (возможно) балласты для разводки частот и тп
15. Тарировать модель в практической эксплуатации системы мониторинга.
16. Расчетом составить базу данных "ветер-динамика моста"
17. По метеопрогнозу делать прогноз уровня динамики.
18. Провести расчеты для полного сечения (шестиполосного) и для вариантов на этапе возведения
19. Проверить их (если все еще очень хочется) в трубе.
20. Переделать (вероятно) проект второй очереди. (если я правильно понял она дб к 2015?)
21. Заодно сделать вышеуказанное на Мамаевом кургане...Жалко памятник.
22. Да и для других мостов методика сгодится. Повторные расчеты обычно проще.

Где-то так...


Предыдущие серии:

1. Такома в Волгограде.
2. Волгоградская Такома.
3. Волгоградская Такома 2.
4. Волгоградская Такома 3



_________________
No comments