Iš anksto įtemptų styginių plieno tiltų komponavimas ir elgsenos analizė

Abstract

Iš anksto įtemptasis styginis plieno tiltas – tai pradinio įsvyrio neturinti vienajuostė konstrukcija, kurios pradinis ilgis mažesnis už tarpatramio ilgį. Nepaslankus šių konstrukcijų tvirtinimas galuose sukelia dideles skėtimo jėgas, kurios perduodamos pamatams. Šiose konstrukcijose veikianti asimetrinė apkrova nesukelia kinematinių poslinkių, tačiau pradinio įsvyrio neturinčiose sistemose veikianti skėtimo jėga yra žymiai didesnė nei tokių pačių parametrų vienajuostyje. Išankstinis įtempimas skėtimo jėgą dar labiau didina, tačiau smarkiai suvaržo poslinkius vertikalia linkme. Kadangi styginės konstrukcijos projektuojamos pagal tinkamumo ribinį būvį, ši jų savybė labai svarbi. Darbe apžvelgiami vienajuosčiai tiltai, styginės konstrukcijos, aptariamos jų konstrukcinės schemos bei skaičiavimo metodai. Analizuojamos vieno ir kelių tarpatramių skirtingų ilgių stygų įrąžų ir poslinkių priklausomybė nuo skerspjūvio ploto ir išankstinio įtempimo. Nustatytas temperatūros poveikis įtempių deformacijų būsenai. Parengiama iš anksto įtemptos plieninės styginės tilto konstrukcijos inžinerinio skaičiavimo metodika. Įtemptos styginės konstrukcijos dėl minimalių medžiagų bei gamybos ir montavimo darbo sąnaudų, nekenksmingo poveikio aplinkai bei mažų deformacijų gali būti labai plačiai pritaikytos praktikoje. Darbo apimtis – 72 puslapiai teksto be priedų, 57 paveikslai, 9 lentelės, 22 bibliografiniai šaltiniai.

Prestressed string bridge is a stress ribbon bridge with no initial sag and the construction length is smaller than the span length. The rigid supports at the ends of the bridge cause tension forces, which are transferred to the foundations. Kinematic displacements do not appear in these structures whilst subject to an asymmetric load. However, due to the lack of the initial sag, tension force is substantially higher than in the stress ribbon bridge with the same conditions. Pre-tension further increases the thrust force, but severely restricts vertical movement. Whereas string structures are designed in accordance with the serviceability limit state, this feature is very important. This paper gives an overview of stress ribbon bridges, string construction and discusses their methods of calculation. Using single and multi-span analysis, different lengths of string stress and displacement dependence on the cross section area and the pre-tensioning force. This thesis also provides an overview of the effects of temperature, a methodological calculation of a prestressed steel string footbridge. String constructions can be widely applied in practice due to minimal demand of materials, low production and montage labor costs, as well as low environmental impact and small deformations In concluding work there are 72 pages without appendix, 57 pictures, 9 tables, 22 bibliographical entries.