Грузоподъемность арочного подземного моста из бетонных блоков

Грузоподъемность арочного подземного моста из бетонных блоков

Автор: Тюкалов Юрий Яковлевич, Ашихмин Станислав Эдуардович

Журнал: Строительство уникальных зданий и сооружений @unistroy

Статья в выпуске: 3 (101), 2022 года.

Бесплатный доступ

Объектом исследования является предложен алгоритм определения несущей способности автомобильного моста эллиптической формы из бетонных блоков. Высоты сечения арки определяются из условия, что высота сжатой зоны бетона должна быть не менее половины высоты сечения при любом положении автомобильной нагрузки. Метод. Для решения задачи методом конечных элементов в физически нелинейной постановке используется принцип возможных напряженных состояний. Уравнения равновесия узлов арки составляются по принципу возможных перемещений. Внутренние усилия арки по длине конечного элемента аппроксимируются линейными функциями, диаграмма деформирования бетона представлена кусочно-разрывной кривой. Полученные результаты. Для определения запаса несущей способности оптимальной арки были выполнены расчеты арки с постепенным увеличением автомобильной нагрузки вплоть до разрушения.

Еще

Арочный мост, метод конечных элементов, бетонные блоки, оптимальные параметры, принцип возможных перемещений

Короткий адрес: https://sciup.org/143178779

IDR: 143178779   |   DOI: 10.4123/CUBS.101.5

Список литературы Грузоподъемность арочного подземного моста из бетонных блоков

  • AudioNet, A., Fanning, P., Sobczak, L., Peremans, H. 2-D analysis of arch bridges using an elasto-plastic material model. Engineering Structures. 2008. 30(3). Pp. 845–855. DOI:10.1016/j.engstruct.2007.05.018.
  • Amorim, D.L.N.D.F., Proença, S.P.B., Flórez-López, J. A model of fracture in reinforced concrete arches based on lumped damage mechanics. International Journal of Solids and Structures. 2013. 50(24). Pp. 4070–4079. DOI:10.1016/j.ijsolstr.2013.08.012.
  • Galassi, S., Misseri, G., Rovero, L., Tempesta, G. Failure modes prediction of masonry voussoir arches on moving supports. Engineering Structures. 2018. 173(July). Pp. 706–717. DOI:10.1016/j.engstruct.2018.07.015.
  • Gattesco, N., Boem, I., Andretta, V. Experimental behaviour of non-structural masonry vaults reinforced through fibre-reinforced mortar coating and subjected to cyclic horizontal loads. Engineering Structures. 2018. 172(December 2017). Pp. 419–431. DOI:10.1016/j.engstruct.2018.06.044.
  • Beatini, V., Royer-Carfagni, G., Tasora, A. Modeling the shear failure of segmental arches. International Journal of Solids and Structures. 2019. 158. Pp. 21–39. DOI:10.1016/j.ijsolstr.2018.08.023.
  • Houšt’, V., Eliáš, J., Miča, L. Shape optimization of concrete buried arches. Engineering Structures. 2013. 48. Pp. 716–726. DOI:10.1016/j.engstruct.2012.11.037.
  • Kimura, T., Ohsaki, M., Fujita, S., Michiels, T., Adriaenssens, S. Shape optimization of no-tension arches subjected to in-plane loading. Structures. 2020. 28(August). Pp. 158–169. DOI:10.1016/j.istruc.2020.08.053.
  • Misseri, G., Justin, M., Rovero, L. Experimental and numerical investigation of the collapse of pointed masonry arches under quasi-static horizontal loading. Engineering Structures. 2018. 173(October 2017). Pp. 180–190. DOI:10.1016/j.engstruct.2018.06.009.
  • Pulatsu, B., Erdogmus, E., Lourenço, P.B. Comparison of in-plane and out-of-plane failure modes of masonry arch bridges using discontinuum analysis. Engineering Structures. 2019. 178(August 2018). Pp. 24–36. DOI:10.1016/j.engstruct.2018.10.016.
  • Scozzese, F., Ragni, L., Tubaldi, E., Gara, F. Modal properties variation and collapse assessment of masonry arch bridges under scour action. Engineering Structures. 2019. 199(September). Pp. 109665. DOI:10.1016/j.engstruct.2019.109665.
  • Smoljanović, H., Živaljić, N., Nikolić, Ž., Munjiza, A. Numerical analysis of 3D dry-stone masonry structures by combined finite-discrete element method. International Journal of Solids and Structures. 2018. 136–137. Pp. 150–167. DOI:10.1016/j.ijsolstr.2017.12.012.
  • Zampieri, P., Simoncello, N., Tetougueni, C.D., Pellegrino, C. Review article A review of methods for strengthening of masonry arches with composite materials. Engineering Structures. 2018. 171(December 2017). Pp. 154–169. DOI:10.1016/j.engstruct.2018.05.070.
  • Zampieri, P., Simoncello, N., Gonzalez-libreros, J., Pellegrino, C. Evaluation of the vertical load capacity of masonry arch bridges strengthened with FRCM or SFRM by limit analysis. Engineering Structures. 2020. 225(July). Pp. 111135. DOI:10.1016/j.engstruct.2020.111135.
  • Dmitriev, A., Lalin, V., Novozhilov, Y., Mikhalyuk, D. Simulation of Concrete Plate Perforation by Coupled Structures. 2020. 92(9207). DOI:10.18720/CUBS.92.7.
  • Ribeiro, F., Sena-Cruz, J., Branco, F.G., Júlio, E. 3D finite element model for hybrid FRP-confined concrete in compression using modified CDPM. Engineering Structures. 2019. 190(April). Pp. 459–479. DOI:10.1016/j.engstruct.2019.04.027.
  • Zani, G., Martinelli, P., Galli, A., di Prisco, M. Three-dimensional modelling of a multi-span masonry arch bridge: Influence of soil compressibility on the structural response under vertical static loads. Engineering Structures. 2020. 221(May). Pp. 110998. DOI:10.1016/j.engstruct.2020.110998.
  • Zhao, C., Xiong, Y., Zhong, X., Shi, Z., Yang, S. A two-phase modeling strategy for analyzing the failure process of masonry arches. Engineering Structures. 2020. 212(March). Pp. 110525. DOI:10.1016/j.engstruct.2020.110525.
  • Mohireva, A., Proskurovskis, A., Belousov, N., Nazinyan, A., Glebova, E. Strength and deformability of compressed-bent masonry structures during and after fire. Construction of Unique Buildings and Structures. 2020. 92(9203). Pp. 2–6. DOI:10.18720/CUBS.92.3.
  • Thai, S., Thai, H.T., Vo, T.P., Patel, V.I. A simple shear deformation theory for nonlocal beams. Composite Structures. 2016. 183(1). Pp. 262–270. DOI:10.1016/j.compstruct.2017.03.022.
  • Pydah, A., Batra, R.C. Shear deformation theory using logarithmic function for thick circular beams and analytical solution for bi-directional functionally graded circular beams. Composi te Structures. 2017. 172. Pp. 45–60. DOI:10.1016/j.compstruct.2017.03.072.
  • Tyukalov, Y.Y. Optimal Shape of Arch Concrete Block Bridge. Construction of Unique Buildings and Structures. 2020. 93 Article No 9307. doi: 10.18720/CUBS.93.7
  • Tyukalov, Y.Y. Calculation of circular plates with assuming shear deformations. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. 687(3). DOI:10.1088/1757-899X/687/3/033004.
  • Tyukalov, Y.Y. Calculation of bending plates by finite element method in stresses. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. 451(1). DOI:10.1088/1757-899X/451/1/012046.
  • Cannizzaro, F., Pantò, B., Caddemi, S., Caliò, I. A Discrete Macro-Element Method (DMEM) for the nonlinear structural assessment of masonry arches. Engineering Structures. 2018. 168. Pp. 243–256. DOI:10.1016/j.engstruct.2018.04.006.
  • Mahmoudi Moazam, A., Hasani, N., Yazdani, M. Incremental dynamic analysis of small to medium spans plain concrete arch bridges. Engineering Failure Analysis, 2018. 91. Pp. 12–27. DOI:10.1016/j.engfailanal.2018.04.027.
  • Pulatsu, B., Erdogmus, E., Bretas, E. M. Parametric Study on Masonry Arches Using 2D Discrete-Element Modeling. Journal of Architectural Engineering. 2018. 24(2). 04018005. DOI:10.1061/(asce)ae.1943-5568.0000305.
  • Zhang, Y., Tubaldi, E., Macorini, L., Izzuddin, B. A. Mesoscale partitioned modelling of masonry bridges allowing for arch-backfill interaction. Construction and Building Materials. 2018. 173. Pp. 820–842. DOI:10.1016/j.conbuildmat.2018.03.272.
  • Fusade, L., Orr, S. A., Wood, C., O’Dowd, M., Viles, H. (2019). Drying response of lime-mortar joints in granite masonry after an intense rainfall and after repointing. Heritage Science. 2019. 7(1). DOI:.10.1186/s40494-019-0277-7.
  • Leontari, A., Apostolou, M. Stability and rocking response of non-uniform masonry arches: The ‘part-elliptical’ profile. Engineering Structures. 2021. 228. DOI: 10.1016/j.engstruct.2020.111519.
  • Grosman, S., Bilbao, A. B., Macorini, L., Izzuddin, B. A. Numerical modelling of three-dimensional masonry arch bridge structures. Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Engineering and Computational Mechanics. 2021. 174(2). Pp. 96–113. DOI:10.1680/jencm.20.00028.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp