The Research of the Deflected Mode for the Steel Truss Bridge Span with Upper-Level Traffic by the Computer Modeling Method
Loading...
Files
Date
2015
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ
Abstract
ENG: Purpose. To confirm the result of bridge span classification by using the computer modelling for truss span with upper-level traffic and polygonal lover belt and to determine minimal sufficient complexity of computational model that provides a possibility of adequate numerical calculation of given structure. Methodology. The result confirmation was executed by the comparison of stresses, that were yielded as a result of truss’ model loading with loads of predetermined class, with allowed stresses that were adopted for the determination of the afore-mentioned loading. The determination of optimal computational model was performed by the comparison of calculation results for models of different complexities. Findings. The results of the span modelling are similar enough to the results of it’s calculation, which confirms the accuracy of both methods and provides obvious idea about work of truss elements and critical places. The comparison of calculation results of different models showed that the using of shaft model with hard junctions and elements’ bending accounting is optimal. Originality. Computer modeling was used to confirm the results of span classification, which was conducted by the standard method. An optimal computational model was determined for trusses that are similar to given. Practical value. Results of analytical calculation were
confirmed with demonstration of critical elements and obvious demonstration of results. The optimization of the model allows to lower calculation time and complexity of executing them for similar trusses.
UKR: Мета. За допомогою комп’ютерного моделювання підтвердити результати класифікації прогонової будови мосту у вигляді ферми з їздою верхом з полігональним нижнім поясом і визначити мінімальну достатню складність розрахункової моделі для можливості адекватного чисельного розрахунку даної конструкції. Методика. Підтвердження результатів виконувалось за допомогою порівняння напружень, що були отримані в результаті завантаження моделі ферми навантаженням визначеного попередньо класу з допустимими напруженнями, які і були прийняті для визначення вищевказаного навантаження. Знаходження оптимальної моделі ферми було виконано порівнянням результатів розрахунку для моделей різної складності. Результати. Результати моделювання прогонової споруди достатньо точно співпадають з результатами її розрахунку, що свідчить про вірність обох методів і дає наочне уявлення про роботу елементів ферми а також критичні місця. Порівняння результатів розрахунку на різних моделях показало, що оптимальним є використання стержневої моделі з жорсткими вузлами і урахуванням роботи елементів на згин. Наукова новизна. Було використано комп’ютерне моделювання для підтвердження результатів класифікації прогонової споруди, що було виконано стандартним розрахунком. Для ферм аналогічних конструкцій встановлено оптимальну складність розрахункової моделі. Практична значимість. Було підтверджено результати аналітичного розрахунку прогонової споруди і показано критичні її елементи з наочною демонстрацією результатів. Оптимізація моделі дозволяє зменшити комп’ютерний час і складність виконання розрахунків для ферм аналогічної конструкції.
RUS: Цель. С помощью компьютерного моделирования подтвердить результаты классификации пролётного строения моста в виде фермы с ездой поверху с полигональным нижним поясом и определить минимальную достаточную сложность расчётной модели для возможности адекватного количественного расчёта данной конструкции. Методика. Подтверждение результатов было выполнено с помощью сравнения напряжений, которые были получены в результате загрузки модели фермы нагрузкой ранее определённого класса с допустимым напряжением, которое было принято для определения вышеуказанной нагрузки. Нахождение оптимальной модели фермы было выполнено сравнением результатов расчёта для моделей разной сложности. Результаты. Результаты моделирования пролётного строения достаточно точно совпадают с результатами её расчёта, что говорит о правильности обоих методов и даёт очевидное представление о работе элементов фермы и её критических местах. Сравнение результатов расчёта разных моделей показало, что оптимальным является использования стержневой модели с жёсткими узлами и учетом работы элементов на изгиб. Научная новизна. Было использовано компьютерное моделирование для подтверждения результатов классификации пролётного строения, выполненной стандартным расчётом. Для ферм аналогичной конструкции определена оптимальная сложность расчётной модели. Практическая значимость. Были подтверждены результаты аналитического расчёта пролётного строения и показаны его критические элементы с наглядным представлением результатов. Оптимизация модели позволяет уменьшить компьютерное время и сложность выполнения расчётов для ферм аналогичных конструкций.
UKR: Мета. За допомогою комп’ютерного моделювання підтвердити результати класифікації прогонової будови мосту у вигляді ферми з їздою верхом з полігональним нижнім поясом і визначити мінімальну достатню складність розрахункової моделі для можливості адекватного чисельного розрахунку даної конструкції. Методика. Підтвердження результатів виконувалось за допомогою порівняння напружень, що були отримані в результаті завантаження моделі ферми навантаженням визначеного попередньо класу з допустимими напруженнями, які і були прийняті для визначення вищевказаного навантаження. Знаходження оптимальної моделі ферми було виконано порівнянням результатів розрахунку для моделей різної складності. Результати. Результати моделювання прогонової споруди достатньо точно співпадають з результатами її розрахунку, що свідчить про вірність обох методів і дає наочне уявлення про роботу елементів ферми а також критичні місця. Порівняння результатів розрахунку на різних моделях показало, що оптимальним є використання стержневої моделі з жорсткими вузлами і урахуванням роботи елементів на згин. Наукова новизна. Було використано комп’ютерне моделювання для підтвердження результатів класифікації прогонової споруди, що було виконано стандартним розрахунком. Для ферм аналогічних конструкцій встановлено оптимальну складність розрахункової моделі. Практична значимість. Було підтверджено результати аналітичного розрахунку прогонової споруди і показано критичні її елементи з наочною демонстрацією результатів. Оптимізація моделі дозволяє зменшити комп’ютерний час і складність виконання розрахунків для ферм аналогічної конструкції.
RUS: Цель. С помощью компьютерного моделирования подтвердить результаты классификации пролётного строения моста в виде фермы с ездой поверху с полигональным нижним поясом и определить минимальную достаточную сложность расчётной модели для возможности адекватного количественного расчёта данной конструкции. Методика. Подтверждение результатов было выполнено с помощью сравнения напряжений, которые были получены в результате загрузки модели фермы нагрузкой ранее определённого класса с допустимым напряжением, которое было принято для определения вышеуказанной нагрузки. Нахождение оптимальной модели фермы было выполнено сравнением результатов расчёта для моделей разной сложности. Результаты. Результаты моделирования пролётного строения достаточно точно совпадают с результатами её расчёта, что говорит о правильности обоих методов и даёт очевидное представление о работе элементов фермы и её критических местах. Сравнение результатов расчёта разных моделей показало, что оптимальным является использования стержневой модели с жёсткими узлами и учетом работы элементов на изгиб. Научная новизна. Было использовано компьютерное моделирование для подтверждения результатов классификации пролётного строения, выполненной стандартным расчётом. Для ферм аналогичной конструкции определена оптимальная сложность расчётной модели. Практическая значимость. Были подтверждены результаты аналитического расчёта пролётного строения и показаны его критические элементы с наглядным представлением результатов. Оптимизация модели позволяет уменьшить компьютерное время и сложность выполнения расчётов для ферм аналогичных конструкций.
Description
P. Ovchynnykov: ORCID 0000-0003-1046-803X; V. Solomka: ORCID 0000-0003-0567-6483; V. Myroshnyk: ORCID 0000-0002-8115-0128; А. Pinchuk: ORCID 0000-0003-1471-2407
Keywords
truss, classification, finite element method, FEM, modeling, optimization, ферма, класифікація, метод скінчених елементів, МСЕ, моделювання, оптимізація, классификация, метод конечных элементов, МКЭ, моделирование, оптимизация, КМТ, ГНДЛ штучних споруд
Citation
Ovchynnykov P. А., Solomka V. I., Miroshnik V. A., Pinchuk A. D. The Research of the Deflected Mode for the Steel Truss Bridge Span with Upper-Level Traffic by the Computer Modeling Method. Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика. Дніпропетровськ, 2015. № 7. С. 98–107. DOI: 10.15802/bttrp2015/66719.