Test results of reinforced concrete cross-ribbed model of span structure of the bridge and their analysis

Abstract

Подано вибірку основних експериментальних даних з досліджень просторової роботи великомасштабної (масштаб 1:4) залізобетонної моделі перехресно-ребристої прольотної будови моста й окремих балок, аналогічних за конструкцією до балок моделі, а також методичних особливостей та результатів їх аналізу. Під час випробувань модель навантажували зосередженою силою, почергово у вузлах перетину поздовжніх і поперечних ребер моделі. Вимірювали прогини у цих самих вузлах та опорні реакції поздовжніх балок. Окремі балки випробовували за аналогічною схемою. Новою методичною особливістю цих досліджень було визначення експериментальних згинальних моментів у балках моделі прямим порівнянням прогинів балок моделі з аналогічними прогинами окремих (еталонних) балок. За результатами цих випробувань – порівняння прогинів окремої балки та її аналога у складі моделі експериментально встановлювали статичну невизначеність перехресно-ребристої прольотної будови, досліджували розподіл між балками зовнішнього навантаження, згинальних моментів і поперечних сил, а також визначали фактичні характеристики жорсткості за різної інтенсивності навантаження з урахуванням наявності тріщин. Залежно від місцеположення зовнішнього навантаження і співвідношення жорсткостей навантаженість балок моделі відрізняється, тому частина найнавантаженіших має тріщини і працює у пружно-пластичній стадії за нелінійного деформування, а друга – менш навантажені – у пружній. Наявність у складі прольотної будови двох якісно відмінних зон просторової роботи необхідно брати до уваги у розрахунках. Запропоновано метод розрахунку максимальних згинальних моментів у найнавантаженіших балках з урахуванням пружно-пластичної стадії їх роботи. Згинальні моменти у пружно-пластичній стадії роботи балок у реальних умовах є на 35–40 % меншими, порівняно з пружними. Це і становить прихований резерв вантажопідйомності, який уможливлює подальшу експлуатацію залізобетонних мостів старої побудови із сучасними збільшеними тимчасовими навантаженнями без підсилення балок.

Presentation of samples of basic experimental data from research of spatial work of large-scale (scale 1: 4) reinforced concrete model of cross-ribbed span structure of the bridge and separate beams similar in structure to model beams, as well as methodological features and results of their analysis. During the tests, the model and separate (reference) beams were loaded with concentrated force, alternately at the intersections of the longitudinal and transverse ribs of the model. Deflections in the same nodes and support reactions of longitudinal beams were measured. A new methodological feature of this research was the determination of experimental bending moments in the model beams by direct comparison of the deflections of the model beams with similar deflections of separate (reference) beams. Depending on the location of the external load and the stiffness ratio, the load on the beams of the model is different. Taking into account an elastic-plastic stage of their work, the method of calculation of the maximum bending moments in the most loaded beams is offered in this paper.