Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 [ 31 ] 32 33 34 35

нагрузка на сплошностенчатые балочные мосты должна определяться при углах атаки а Ф 0°; при угле а = 30° эта нагрузка может стать даже больше суммы нагрузок на две одинарные балки. Лобовое сопротивление двух параллельных двутавровых балок без настила и связей даже при расстоянии между ними в несколько высот балки d не достигает двойной величины нагрузки на одну балку (см. рис. 3.35). Коэффициент Су, принимают с учетом данных рис. 3.35.

Коэффициент лобового сопротивления однопутного железнодорожного моста с двумя балками и открытым (с проемами) настилом при отношении ширины к высоте Ь/й?=4; 2 и 1,35 и угле атаки а = 20° равен соответственно 2,25; 2,50 и 2,45; при угле а = 0° коэффициент Са: = l,5-f-l,6. Коэффициент лобового сопротивления подобной конструкции автодорожного моста, т. е. со сплошным настилом и отношением b/d~4, при угле а = 20° увеличивается в 1,2 раза; коэффициент подъемной силы становится равным 0,75, а при угле а = -20° коэффициент Су = \.

Коэффициент лобового сопротивления трех параллельных балок двухпутного железнодорожного моста при угле а = 20° становится 2,9 (при а=0° он равен 1,5), при угле а= +30° коэффициент с,=4,75, Су=0,6.

Характерно, что при отклонении ветра от горизонтального направления нагрузка на балочные мосты со сплошным настилом повышается меньше, чем у железнодорожных со сквозной проезжей частью.

На рис. 3.49 приведены графики аэродинамических коэффи-циентовся и % балочных мостов в зависимости от угла атаки. При увеличешии угла а коэффициент Сх мостов со сквозным настилом (железнодорожных) растет быстрее, в то время как у мостов со сплошным настилом (автодорожных) немного увеличи-ваетсй н только до углов атаки 15-20°. Поведение коэффициента Ср.Противоположное: сплошной настил способствует более резкому увеличению коэффициента подъемной силы с ростом угла о, кроме*того-, Су по величине значительно больше, чем у мостов со сквозным настилом.

ВерхКве значения коэффициента Сх по заштрихованной области риЬ.-3.49, iJ относятся к мостам с расстоянием между балками id, а нижние--к 6/rf=l,5. При углах атаки 20° коэффициент Сх моста-со сквозным настилом становится в среднем в 1,8 раза больще сопротивления при угле а=0°. Это справедливо при двух и »рех главных балках. При угле а=30° коэффициент моста с тремя балками становится больше чем в три раза коэффициента одинарной балки при а=0°.

Лобовое сопротивление автодорожного моста растет с увеличением угла атаки до 20°, после чего оно немного падает. Сквоз-ность настила зяияет на повышение коэффициента Сх моста тем сильнее, чем больше расстояние между главными балками. ..Нахождение поезда на решетчатом железнодорожном мосту

7-1138 97

сказывается в увеличении горизонтальной нагрузки. Опрокидывающий момент одно- и двухпутного моста с поездом изменяется мало по сравнению с моментом без поезда на них.

Ветровую нагрузку на мосты больших пролетов, и тем более уникальные по своим размерам или конструкции, определяют по

-ос 0

50 20 10 О 10 20 *30

-30 20 /О О fO 20 -30

0.5 0

"JO 20 W 0 10 20 5da- 20 Ю 0 W 20 *3а

Рис. 3.49. Графики коэффициентов Сх и Су балочных мостов а - автодорожных; б - железнодорожных

результатам исследований моделей проектируемого моста. Не менее важно правильно назначить величину скоростного напора ветра, который может быть значительно больше наблюдаемого

на ближайшей к мосту метеорологической станции, расположенной часто в местности, отличающейся по своему характеру от места предполагаемого строительства моста. Это может сказаться и в большом отклонении ветра от горизонтального направления- до 20° и более. Влияние характера местности и величины скоростного напора сильнее отражается на висячих мостах, особенно больших пролетов.

Данные о железнодорожных и автодорожных мостах могут быть использованы при проектировании эстакад, наклонных мостов, перегружателей и подобных конструкций.

Аэродинамическая устойчивость конструкций

Проблема аэродинамической устойчивости сооружений, т. е. регулярных колебаний при ветре, привлекает все большее внимание проектировщиков строительных конструкций. При ветре наиболее часто наблюдаются вибрации проводов, стальных канатов, труб различного назначения, элементов трубчатых конструкций, висячих мостов, радиомачт. Для возбуждения и поддержания многих видов колебаний достаточна скорость ветра до 10 м/сек, Tv е. наблюдаемая не так редко. Скорость ветра около 20 ж/се/с способна заставить колебаться крупные сооружения и большепролетные висячие мосты.

Причиной вибрации конструкций при ветре является прежде всего их форма, рассматриваемая с позиций аэродинамической устойчивости тела в потоке жидкости. Это условие необходимо, но недостаточно, так как размеры и жесткость сооружения, рассеяние энергии в нем могут не допустить появления регулярных колебаний. Аэродинамически неустойчивая форма требует более детального исследования поведения конструкции с привлечением опытов в аэродинамической трубе и водяном канале, потому что такие колебания приводят к преждевременному выходу из работы деталей и даже к обрушению сооружения.

Наиболее интересно поведение упругого круглого цилиндра в потоке воздуха, потому что трубы и трубчатые конструкции, получающие все большее распространение, наиболее часто подвержены вибрации.

Предварительно рассмотрим поведение неподвижного круглого цилиндра в потоке жидкости. При обтекании у его противоположных сторон образуются поочередно вихри правого и левого вращения, которые затем срываются и движутся со скоростью, немного меньшей, чем скорость потока на бесконечности (см. рис. 3.13).

Частота срывов вихрей с жестко закрепленного круглого цилиндра в большом интервале чисел Рейнольдса определяется числом Струхаля

Sh = , (3.28)