Inovatyvios styginės kabamosios plieninio tilto konstrukcijos įtempių ir deformacijų analizė

Abstract

Darbe tiriama styginio kabamojo tilto konstrukcija. Styginė kabamoji sistema – tai vienajuosčio ir styginio tiltų derinys, kai šios abi konstrukcinės schemos sujungiamos į bendrą sistemą. Tyrimo metu pristatyta nauja styginė kabamoji tilto konstrukcija ir jos komponavimo parametrai. Buvo parengtos inžinerinės apskaičiavimo metodikos stygos ir styginės kabamosios konstrukcijos poslinkiams ir įrąžoms apskaičiuoti. Rezultatams pagrįsti buvo atlikti skaitinis ir eksperimentinis tyrimai. Disertaciją sudaro įvadas, trys skyriai, išvados, naudotos literatūros ir autoriaus publikacijų disertacijos tema sąrašai, priedai. Įvadiniame skyriuje aptariama tiriamoji problema, darbo aktualumas, aprašomas tyrimų objektas, formuluojamas darbo tikslas bei uždaviniai. Aprašoma tyrimų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė, ginamieji teiginiai. Įvado pabaigoje pristatomos disertacijos tema paskelbtos autoriaus publikacijos ir pranešimai konferencijose bei disertacijos struktūra. Pirmame skyriuje pateikta kabamųjų ir styginių tiltų konstrukcijų ir jų apskaičiavimo metodų apžvalga. Skyriaus pabaigoje suformuluotos išvados ir pagrindiniai disertacijos uždaviniai. Antrame skyriuje pristatoma nauja styginė kabamoji konstrukcija ir jos komponavimo parametrai. Skyriuje taip pat pateikiami styginės ir naujos styginės kabamosios tilto konstrukcijos poslinkių ir įrąžų inžinerinė apskaičiavimo metodika. Atliekant konstrukcijos analizę skaitiniu metodu, detaliau išnagrinėjama konstrukcijos elgsena esant skirtingiems stygos įtempimams, įvairiems kintamosios ir nuolatinės apkrovos santykiams bei skirtingiems stygos ir apatinio lyno ašinių standžių santykiams. Trečiame skyriuje pateikiami styginės ir styginės kabamosios tilto konstrukcijos modelių eksperimentiniai tyrimai. Skyriuje aprašoma eksperimento programa, naudotų medžiagų ir įrangos charakteristikos. Taip pat aprašomi gauti eksperimento rezultatai, kurie yra sugretinami su skaitiniu metodu gautais rezultatais. Disertacijos tema yra paskelbti 6 moksliniai straipsniai recenzuojamuose mokslo žurnaluose, iš kurių du Web of Science duomenų bazės leidiniuose turinčiuose citavimo indeksą; du straipsniai kitų tarptautinių duomenų bazių leidiniuose bei du straipsniai recenzuojamame Mokslas – Lietuvos ateitis žurnale. Disertacijoje atliktų tyrimų rezultatai buvo paskelbti dvejose tarptautinėse užsienio mokslinėse konferencijose.

The research examines the structure of a string cable suspension bridge structure. The string cable suspension system is a hybrid of a stress-ribbon and a string bridge, where both structural schemes are integrated into a unified system. During the research, a new string cable suspension bridge structure and its configuration parameters were introduced. Engineering calculation methodologies for displacements and strains in both string and string cable suspension structures were developed. Numerical and experimental studies were conducted to validate the results. The dissertation consists of an introduction, three chapters, conclusions, references, a list of the author’s publications on the dissertation topic, and appendices. The introductory chapter discusses the research problem and the relevance of the research and describes the research object. It also formulates the research aim and objectives, describes the research methodology, the scientific novelty of the work, the practical significance of the results, and the main defended statements. At the end of the introduction, the author's publications and conference presentations on the topic of the dissertation, as well as the structure of the dissertation, are presented. The First Chapter provides an overview of string cable suspension and stress-ribbon bridge structures and their calculation methods. The chapter concludes with formulated conclusions and the main research objectives of the dissertation. The Second Chapter introduces the new string cable suspension structure and its configuration parameters. It also presents an engineering calculation methodology for the displacements and strains in string and new string cable suspension bridge structures. The numerical analysis of the structure examines its behaviour. The Third Chapter presents experimental studies of string and string cable suspension bridge models. It describes the experimental program, the characteristics of the materials and equipment used in the experiments, and the equipment parameters. The obtained experimental results are also presented and compared with those obtained using numerical methods. Six scientific articles were published on the topic of the dissertation in peer-reviewed scientific journals. Two of them are indexed in the Web of Science database, two are published in journals indexed in other international databases, and two are published in the peer-reviewed journal Science – The Future of Lithuania. The research results of the dissertation have also been presented at two international scientific conferences.