Evaluation of shear stresses in the webs of segmental box-girder concrete bridges

Abstract

Daugelyje Lietuvoje ir užsienyje gembiniu-pusiau-svyriniu būdu pastatytų dėžinio skerspjūvio įtemptojo gelžbetonio tiltų pastebėtas sijų sienelių pleišėjimas įstrižuose pjūviuose. Šis pleišėjimas negali būti paaiškintas taikant įprastus tangentinių ir svarbiausiųjų tempimo įtempių skaičiavimo metodus, nes šių įtempių reikšmės neviršija projektavimo normomis [3] ribojamų dydžių. Buvo atlikta vieno iš neseniai pastatytų tiltų, kuriame atsirado įstriži plyšiai dar prieš eksploataciją (1 c pav.), detali sijų įtemptojo būvio kompiuterinė analizė [2], kurios metu buvo modeliuota reali sijų geometrija, nuolatinės ir laikinosios apkrovos, viršutinių ir apatinių lynų įtempimo jėgos, temperatūros poveikiai ir jų deriniai (1 lent.). Gauta, kad koordinatiniai tangentiniai įtempiai τzy (3 pav., 1 lentelė) ir ypač svarbiausieji τmax = = (σ1 - σ3)/2, pleišėjimo zonose žymiai viršija leistiną reikšmę 3,5 MPa ir reikšmes, apskaičiuotas pagal Žuravskio formulę (τ =Q S / b J). Svarbiausieji tempimo įtempiai σ1 taip pat, nors ir mažiau, viršija leistinas reikšmes. Buvo parodyta, kad horizontalių lynų įtempimo jėgų sukeltas MP = const nesukelia skersinės jėgos Q=dM/dx=0 (4 pav.). Tangentinių įtempiu τPxy diagrama per sienelės aukštį yra dvi-ženklė, o įtempiu atstojamųjų suma lygi nuliui (3, 6 pav.). Taigi šie tangentiniai išankstinio apspaudimo įtempiai negali būti apskaičiuoti per skersinę jėgą Q. Šiuos įtempius siūloma skaičiuoti pagal kompiuterinius modelius, o paprastesniais atvejais pasinaudoti 5 pav. ir išraiškose (4-6) gauta formule (7), skirta tangentiniams įtempiams nuo lynų įtempimų jėgų apskaičiuoti. Formulės tinkamumas buvo patikrintas sulyginant analitines reikšmes su kompiuterinių skaičiavimų rezultatais (6 pav.). Pateikiamas tangentinių įtempių skaičiavimo pavyzdys.