Задание автомобильной нагрузки от тележек АК через давление на отпечатки колес для плитной расчетной модели

Для учета нагрузки от автомобильных транспортных средств при выполнении общего анализа конструкции хорошо подходит инструмент «Подвижная нагрузка». Он позволяет задавать подвижную нагрузку через линии и поверхности движения. Такая нагрузка, в итоге, будет прикладываться узловой или погонной. Но что делать, если необходимо выполнить местный расчет элементов модели, например, проверить элементы ортотропной плиты (покрывающий лист и ребра)? Ведь сосредоточенная нагрузка от колес транспортных средств будет создавать большие концентраторы напряжений в этих подробных (пластинчатых) моделях. В таких случаях, для корректного учета распределения нагрузки её необходимо прикладывать через отпечатки.

Давайте рассмотрим такой пример подробнее. Прокатим две полосы тележек АК по стальному однопролетному строению с шагом 0.875 м (¼ от расстояния между поперечными балками).

01.jpg

Нагрузки от колёс тележек

Первая тележка: 0,5 (на одно колесо) * 10 * 14 (класс) * 1,5 (коэф. надежности) * 1,4 (динамический коэф.) = 147кН. При отпечатке колеса 0,2 × 0,6 нагрузка составит 147 / (0,2 * 0,6) = 1225 кН/м2. Влияние толщины дорожной одежды на размеры отпечатка учитывать не будем.

Вторая тележка: 0,6 (коэф. полосности) * 1 225 = 735 кН/м2. Расстояние между колесами одной оси — 1,9 м, между соседними осями — 1,5 м. Расстояние между соседними полосами — 3 м.

Воспользуемся инструментом «Задать тип нагрузки на плоскость», который находится в «Нагрузки» — «Назначение нагрузки на плоскость». Укажем размеры отпечатка колеса, давление, и направление копирований вдоль оси X и Y. Таким образом, создадим две нагрузки на плоскость, с коэффициентом полосности 1,0 и 0,6.

02.jpg03.jpg

Создадим «Варианты статической нагрузки» с именами «АК₽0», «АК₽0.875», «АК₽1.75», «АК₽2.625», «АК₽3.5» и т. д. до «АК₽33.25».
Данный процесс можно автоматизировать, используя MCT команду *STLDCASE, отвечающую за создание вариантов нагрузок. Для этого необходимо создать список команд в Excel и, используя инструмент «Командная оболочка», импортировать эти варианты нагрузок в расчетную модель.

04.jpg

Далее, чтобы приложить эти отпечатки на проезжую часть в нужном положении, воспользуемся инструментом «Задать нагрузки на плоскость», который находится в «Нагрузки» — «Назначение нагрузки на плоскость».

05.jpg

Одно положение нагрузки создано. Для создания остальных загружений будем также использовать MCT команду задания нагрузки на плоскость — *PLANELOAD.

06.jpg

В итоге мы имеем большое количество локальных положений транспортных средств на пролетном строении, по каждому из которых можно получить результат НДС.

07.jpg

Чтобы не просматривать каждое отдельное загружение в поисках наихудшего, добавим их в огибающее сочетание.
Кстати, MCT команда по созданию сочетаний — *LOADCOMB.

08.jpg

Деформации модели от сочетания «Огиб» в метрах выглядят таким образом.

09.jpg

Данный подход позволяет быстро задать подвижную нагрузку на расчетную модель для местного детального анализа.
Если Вас заинтересовала данная статья, Вы можете получить больше информации в справке midas Civil, которая находится в правом верхнем углу программы. Перейдите в содержание справки и найдите раздел «Задание типа нагрузки на плоскость» и «Назначение нагрузки на плоскость» в «Старт» — «Нагрузки» — «Статические нагрузки».

midas Civil

Скачайте демо-версию midas Civil

Начните пользоваться уже сегодня! После скачивания демо-версии
вам будут доступны обучающие материалы по началу работы.