Категории воздействий
Загружения могут быть классифицированы по различным категориям постоянных воздействий (постоянная нагрузка, неравномерная осадка, предварительное напряжение), переменных воздействий (движение транспорта, климатические воздействия), воздействий от этапов строительства и монтажа, чрезвычайных воздействий и сейсмических воздействий.
Особенно при классифицировании транспортных загружений, необходимо обратить внимание на то, чтобы загружения были уже на данном этапе правильно отнесены к соответствующей группе нагрузок. На простом примере дорожного моста с двумя полосами движения мы поясним применение автоматического создания сочетаний воздействий в программе RFEM по норме EN 1990 + EN 1991-2.
Группы нагрузок для транспортных нагрузок
Объединение транспортных нагрузок в группы по норме EN 1991-2 предназначено для учета вероятности одновременного возникновения максимальных значений различных компонентов транспортной нагрузки. В программах RFEM и RSTAB содержатся группы транспортных нагрузок только для нагружения дорожных мостов; автоматическое создание сочетаний для нагружения железнодорожных мостов в настоящее время отсутствует.
Группы транспортных нагрузок от 1 до 6 для автодорожных мостов соответствуют следующим случаям загружения.
#table.legend#
gr1a|максимальная вертикальная нагрузка от транспорта, LM1
gr1b|максимальная вертикальная нагрузка от транспорта, LM2
gr2|максимальная горизонтальная нагрузка от транспорта
gr3|нагрузка на пешеходные и велосипедные дорожки (без движения транспорта)
gr4|нагрузка от толпы
gr5|нагрузка от специального транспорта
gr6|нагрузка при замене опор, натяжных тросов и т.д.
#/#
Благодаря правильному присвоению загружениям соответствующей категории воздействий автоматически регулируются соотношения для сочетаний между этими загружениями. В нашем случае покажем это на примере групп нагрузок gr1a и gr2. У каждого типа нагрузки можно учесть несколько загружений, например, в качестве поверхностной нагрузки, действующей в отдельных пролетах, как в нашем примере.
Транспортные нагрузки в gr1a
Модель загружения 1 для дорожного движения включает в себя равномерно распределенную поверхностную нагрузку (UDL) и соответствующие сосредоточенные нагрузки сдвоенной системы (TS). Эти нагрузки вместе с нагрузками на пешеходные и велосипедные дорожки относятся к группе 1a. Автоматически учитываются альтернативные зависимости между всеми загружениями с обозначением TS, загружения с обозначением UDL или пешеходной и велосипедной дорожки могут действовать одновременно.
Если необходимо проанализировать не только возможное состояние наиболее нагруженной полосы движения 1, то мы можем активировать функцию «Разделение на виртуальные полосы движения». Затем необходимо в зависимости от направления вручную задать соответствующие загружения. В нашем примере сначала анализируется состояние полосы 1 на левой стороне моста. Для этого были созданы загружения 10 и 11 в качестве UDL и загружения 50 - 55 в качестве TS. Для расчета полосы движения 1 на правой стороне моста загружения 20 и 21 должны рассматриваться как UDL, а 60 - 65 как TS. Загружения 30 и 31 обозначены как пешеходные и велосипедные дорожки и поэтому учитываются независимо от состояния первой полосы движения.
Транспортные нагрузки в gr2
Горизонтальные нагрузки от торможения и начала движения, а также от центробежных сил относятся к gr2. Альтернативные связи между загружениями данного типа нагрузки создаются автоматически. По предписанию нормы EN 1991-2 в группе нагрузок gr2 дополнительно учитываются вертикальные нагрузки из модели нагружения 1 с коэффициентом сочетания psi 1 для повторяемого сочетания.
Другие категории воздействий
Для загружений из других категорий воздействий можно вручную задать одновременное или альтернативное действие загружений с помощью уже знакомых окон ввода. В файле примера были добавлены два загружения с температурной нагрузкой (100 и 101). Эти два загружения представляют собой нагрев или охлаждение поверхности моста, и поэтому заданы в качестве альтернативных загружений.
Сочетание воздействий для предела несущей способности
Для предельного состояния по несущей способности в данном примере созданы вероятные сочетания воздействий. Группы транспортных нагрузок при этом всегда применяются в качестве альтернативно действующих, переменных воздействий. Другие воздействия комбинируются с данными группами транспортных нагрузок в соответствии с выбранным правилом сочетания.
При этом группы транспортных нагрузок не комбинируются с нагрузками от строительных работ и им соответствующими ветровыми нагрузками. Кроме того, различные категории воздействия для ветровых нагрузок рассматриваются в качестве альтернативы, а нагрузки от строительных работ комбинируются только с соответствующим воздействием ветра.
Дополнительные настройки позволяют пользователю индивидуально настроить комбинаторику, например, учесть одновременно группы транспортных нагрузок и воздействия снега и ветра.
Расчетные сочетания для предела несущей способности
В сочетании для предельного состояния по несущей способности таким образом требуется из каждой группы транспортной нагрузки как характеристическое значение для сочетания в качестве основного воздействия, так и значение, уменьшенное коэффициентом сочетания, для сочетания в качестве сопутствующего воздействия. При учете транспортной нагрузки из gr1a у двух случаев расположения основной загруженной полосы движения данное сочетание создается в обоих случаях. В нашем примере таким образом возникнут расчетные сочетания РС3 и РС4 для полосы 1 слева и РС5 и РС6 для полосы 1 справа. Тем же образом для группы нагрузок gr2 создаются четыре расчетных сочетания для учета данного разделения полос движения. Конечное сочетание затем создается с помощью расчетных сочетаний от РС11 по РС15.
Примечания
При автоматическом создании сочетаний воздействий в RFEM и RSTAB можно создать либо сочетания нагрузок, либо расчетные сочетания. В нашем примере показано создание расчетных сочетаний. В таком случае группы нагрузок и полосы движения учитываются путем создания отдельных суб-сочетаний. В случае создания сочетаний нагрузок взаимосвязи между загружениями учитываются через автоматически заполняемое окно для ввода независимых/одновременно действующих загружений.
Особенностью является применение частного коэффициента безопасности для неравномерной осадки. Если выбраны сочетания нагрузок, то автоматически применяется коэффициент для нелинейно упругого расчета. При выборе расчетных сочетаний применяется коэффициент для линейно упругого расчета.
Создаваемые сочетания нагрузок и расчетные сочетания можно при необходимости вручную отредактировать с помощью частных коэффициентов и коэффициентов сочетаний или расширить с помощью определенной схемы сочетания.
Модель и загружения были созданы исключительно для объяснения комбинаторики. Размер и расположение нагрузок не должны переноситься на собственные варианты использования без выполнения проверки.
.png?mw=350&hash=154cfb9bf427390b9a61c822d106bf243d0c64e8)
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
