ISSN 2541-7592

НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ
СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Русский 
English 
    

 



Правила написания
и оформления статей

Правила
рецензирования

Памятка рецензента


Публикационная
этика 











 


Архив выпусков

Выпуск 4 (52), 2018


Расчет оснований при проектировании бесконусных устоев мостовых сооружений


Шапиро Д. М., Тарасов А. А.


Шапиро Д. М., д-р техн. наук, проф. кафедры строительной механики, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, тел.: +7-910-344-73-34, e-mail: davshap@mail.ru

Тарасов А. А.,  гл. инженер проектов, тел.: (473) 272-76-48, ООО «Мостдорпроект», Россия, г. Воронеж, e-mail: gip2004@list.ru

 
 
Состояние проблемы. В современном дорожном строительстве расширяется практика применения бесконусных устоев «с раздельными функциями», состоящих из подпорной стенки и опоры, поддерживающей крайнее пролетное строение мостового сооружения. 
Теория и методы расчета оснований и фундаментных частей рассматриваемых систем устоев недостаточно разработаны, недостаточно используются численные методы строительной механики, реализованные в современных верифицированных программах. 
Результаты. Разработан комплекс расчетов оснований бесконусных сопряжений мостов с насыпями, включающий расчетные схемы, алгоритмы и программное обеспечение, требуемое для их реализации, проверки по предельным состояниям. Расчеты выполняются по расчетным схемам двух групп с использованием расчетных моделей теории жесткопластической среды (на теоретической основе метода горизонтальных сил Г. М. Шахунянца) и теории линейно деформируемой (или упругопластической) среды. 
В расчетах с использованием модели грунта как линейно деформируемой (упругопластической) среды решается пространственная задача c применением современного программного обеспечения. Расчетная область включает в себя основание с делением на инженерно-геологические элементы, подходную насыпь проектной формы и размеров, крайнюю опору моста с нагрузками, передаваемыми на нее пролетным строением. 
Выводы. Содержание статьи позволяет применить на практике результаты исследований, направленных на совершенствование методов расчета оснований и фундаментных частей устоев с раздельными функциями при проектировании сопряжений мостов с подходными насыпями автомобильных дорог. 
 
Ключевые слова: сопряжения мостов с насыпями автомобильных дорог, расчет оснований, бесконусные устои «с раздельными функциями», модель грунта как линейно деформируемой среды, пространственная задача.


DOI: 10.25987/VSTU.2018.52.4.015

Библиографический список

1. Высокий уровень проектированя мостов [Электронный ресурс] // MidasSoft Inc. — Режим доступа: http://ru.midasuser.com/web/page.php?no=2.
2. Глотов, Н. М. Свайные фундаменты / Н. М. Глотов, А. А. Луга, Силин К. С., Завриев К. С. — М.: Транспорт, 1975. — 432 с.
3. Евгеньев, И. Е. Земляное полотно автомобильных дорог на слабых грунтах / И. Е. Евгеньев, В. Д. Казарновский. — М.: Транспорт, 1976. — 271 с.
4. Завриев, К. С. Расчеты фундаментов мостовых опор глубокого заложения / К. С. Завриев, Г. С. Шпиро. — М.: Транспорт, 1970. — 215 с.
5. Молотков, В. В. Путепроводы тоннельного типа новой конструкции / В. В. Молотков // Труды ин-та / ГипродорНИИ. — 1981. — Вып. 31. — С. 21—24.
6. Новый подход к решению геотехнических задач и расчету тоннелей [Электронный ресурс] // MidasSoft Inc. — Режим доступа: http://midasit.ru/products/products.asp?strCate=midasGTSNX.
7. ОДМ 218.2090-2017. Методические рекомендации по применению трубчатых сварных шпунтов при строительстве автомобильных дорог. — М.: Технорма, 2018. — 70 с.
8. ОДМ 218.5.003-2010. Рекомендации по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог. — М.: Росавтодор, 2010. — 140 с.
9. ПК Лира 10.8 Многофункциональная система анализа и расчета строительных и машиностроительных конструкций различного назначения [Электронный ресурс] // ООО «ЛИРА софт». — Режим доступа: https://lira-soft. com/pc_lira.
10. Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых основаниях. — М.: Минтранс России, ФДА, 2004. — 196 с.
11. Проектирование и строительство современных устоев в СССР и за рубежом: обзор. информация. Сер. «Мостостроение». — М.: ВПТИТрансстрой, 1983. — 49 с.
12. Соколов, А. Д. Армогрунтовые системы автодорожных мостов / А. Д. Соколов // Мир дорог. — 2014. — № 76. — С. 28—32.
13. Соколов, А. Д. Армогрунтовые системы автодорожных мостов и транспортных развязок / А. Д. Соколов. — СПб.: Держава, 2013. — 504 с.
14. Соколов, А. Д. Устои с раздельными функциями / А. Д. Соколов // Дорожная держава. — 2007. — № 3. — С. 84—87.
15. Шапиро, Д. М. Математическое моделирование и методы расчета устоев автодорожных мостов: дис. … д-ра техн. наук: 05.23.02 / Шапиро Давид Моисеевич. — Воронеж, 1990. — 346 с.
16. Шапиро, Д. М. Нелинейная механика грунтов / Д. М. Шапиро. — Воронеж: Воронежский ГАСУ, 2016. — 123 с.
17. Шапиро, Д. М. Применение трубчатых сварных шпунтов в дорожном строительстве / Д. М. Шапиро, Н. Н. Мельничук // Автомобильные дороги. — 2016. — № 9. — С. 12—16.
18. Шапиро, Д. М. Расчет устойчивости береговых опор на ЭВМ / Д. М. Шапиро, А. В. Безрядин, В. С. Дыбов // Автомобильные дороги. — 1984. — № 7. — С. 17—18.
19. Шапиро, Д. М. Расчет устойчивости устоев и конусов мостовых сооружений / Д. М. Шапиро, А. А. Тарасов // Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура. — 2012. — № 2 (26). — С. 146—153.
20. Шапиро, Д. М. Расчетные модели оснований откосных сооружений и армогрунтовых подпорных стенок / Д. М. Шапиро, А. А. Тарасов // Основания, фундаменты и механика грунтов. — 2014. — № 4. — С. 13—18.
21. Шапиро, Д. М. Способ пространственного расчета устойчивости откосных сооружений / Д. М. Шапиро // Основания, фундаменты и механика грунтов. — 1979. — № 3. — С. 11—13.
22. Шапиро, Д. М. Теория и расчетные модели оснований и объектов геотехники / Д. М. Шапиро. — Воронеж: Научная книга, 2012. — 164 с.
23. Шапиро, Д. М. Теория и расчетные схемы дорожных инженерных сооружений из трубошпунта / Д. М. Шапиро, А. П. Тютин, В. А. Родионов // Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство и архитектура. — 2016. — № 4 (44). — С. 107—119.
24. Шахунянц, Г. М. Железнодорожный путь / Г. М. Шахунянц. — М.: Транспорт, 1987. — 489 с.
25. Alexiew, D. Zur Berechnung und Ausführung geokunststoffbewehrter «Böschungen» und «Wände»: aktuelle Kommentare und Projektbeispiele / D. Alexiew // Tagungsband, Österreichische Geotechniktagung Wien. — 2005. — № 5. — S. 87—105.
26. Bauer, A. Entwicklung eines Bemessungsverfahrens für die Bodenbewehrung mit Vliesstoffen basierend auf Zugversuchen im Bodenkontakt / A. Bauer, G. Bräu // Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen, Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik. — 2002. — № 831. — 58 s.
27. Bräu, G. Geotextile structures used for the reconstruction of the Munich- Salzburg motorway / G. Bräu, R. Floss // Proceedings of the Second European Geosynthetics Conference, EuroGeo-2000. — Bologna, 2000. — P. 373 — 377.
28. British Standard BS 8006:1995. Code of practice for strengthened / reinforced soils and other fills. — London: BSI, 1995. — 206 p.
29. EN 1997-1:2004. Eurocode 7: Geotechnical design. Part 1: General rules. English version. — Brussels: CEN, 2004. — 167 p.
30. Koerner, J. Earth retaining wall costs in the USA / J. Koerner, T. — Y. Soong, R. M. Koerner // Proc. Geosynthetics Conference 2001. — Portland, OR, 2001. — P. 483—508.
31. Plaxis. Geotechnical finite element code for soil and rock analyses. — The Netherlands: Delf University, 1999. — 232 p.


Ссылка для цитирования

Шапиро, Д. М. Расчет оснований при проектировании бесконусных устоев мостовых сооружений / Д. М. Шапиро, А. А. Тарасов // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2018. - № 4 (52). - С. 152-163. - DOI: 10.25987/VSTU.2018.52.4.015.

 
 
 
 

English version 

 

Calculation of Foundations for Designing Coneless Bridge Abutments

Shapiro D. M., Tarasov A. A.
 
 

Shapiro D. M., D. Sc. in Engineering, Prof. of the Dept. of Construction Mechanics, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, tel.: +7-910-344-73-34, e-mail: davshap@mail.ru

Tarasov A. A., Head Project Engineer, tel.: (473) 272-76-48, Ltd. Mostdorproekt, Russia, Voronezh, e-mail: gip2004@list.ru


 
Statement of the problem. In modern road construction coneless bridge abutments «with separate functions» consisting of a supporting wall and support for a bridge span on the edge are becoming more common. Theories and calculation methods of the base and foundation parts of systems under discussion are not sufficiently developed and numerical methods of construction mechanics implemented in modern verification methods are not fully employed. 
Results. A set of calculation of coneless bridge abutments adjacent with embankments is developed including calculation schemes, algorithms and software for them to be implemented and tested for particular conditions. The calculations are conducted using calculation schemes of two groups by means of calculation models of the theory of an elastic plastic medium (theoretically based on the method of horizontal forces by G. M. Shakunyants) and the theory of a linearly deformable (or elastic plastic) medium. 
In the calculations using the model of soil as a linearly deformable (elastic plastic) medium, the spatial task is solved by means of modern software. The calculation area includes the base divided into engineering and geological elements, approach embankment of a designed shape and size, edge bridge support with loads transmitted by the span. 
Conclusions. The paper allows the research results to be applied for improving the methods of calculations of bases and foundation parts of abutments with separate functions while designing bridges adjacent to approach embankments of highways. 
 
Keywords: bridges adjacent with highway embankments, calculations of foundations, coneless abutments with «separate functions», model of soil as a linearly deformable medium, spatial task. 


DOI: 10.25987/VSTU.2018.52.4.015

References

1. Vysokii uroven' proektirovanya mostov // MidasSoft Inc. — Available at: http://ru.midasuser.com/web/ page.php?no=2. 
2. Glotov, N. M. Svainye fundamenty / N. M. Glotov, A. A. Luga, Silin K. S., Zavriev K. S. — M.: Transport, 1975. — 432 s. 
3. Evgen'ev, I. E. Zemlyanoe polotno avtomobil'nykh dorog na slabykh gruntakh / I. E. Evgen'ev, V. D. Kazarnovskii. — M.: Transport, 1976. — 271 s. 
4. Zavriev, K. S. Raschety fundamentov mostovykh opor glubokogo zalozheniya / K. S. Zavriev, G. S. Shpiro. — M.: Transport, 1970. — 215 s. 
5. Molotkov, V. V. Puteprovody tonnel'nogo tipa novoi konstruktsii / V. V. Molotkov // Trudy in-ta / GiprodorNII. — 1981. — Vyp. 31. — S. 21—24. 
6. Novyi podkhod k resheniyu geotekhnicheskikh zadach i raschetu tonnelei // MidasSoft Inc. — Available at: http://midasit.ru/products/products.asp?strCate=midasGTSNX. 
7. ODM 218.2090-2017. Metodicheskie rekomendatsii po primeneniyu trubchatykh svarnykh shpuntov pri stroitel'stve avtomobil'nykh dorog. — M.: Tekhnorma, 2018. — 70 s. 
8. ODM 218.5.003-2010. Rekomendatsii po primeneniyu geosinteticheskikh materialov pri stroitel'stve i remonte avtomobil'nykh dorog. — M.: Rosavtodor, 2010. — 140 s. 
9. PK Lira 10.8 Mnogofunktsional'naya sistema analiza i rascheta stroitel'nykh i mashinostroitel'nykh konstruktsii razlichnogo naznacheniya // OOO «LIRA soft». — Available at: https://lira-soft. com/pc_lira. 
10. Posobie po proektirovaniyu zemlyanogo polotna avtomobil'nykh dorog na slabykh osnovaniyakh. — M.: Mintrans Rossii, FDA, 2004. — 196 s. 
11. Proektirovanie i stroitel'stvo sovremennykh ustoev v SSSR i za rubezhom: obzor. informatsiya. Ser. «Mostostroenie». — M.: VPTITransstroi, 1983. — 49 s. 
12. Sokolov, A. D. Armogruntovye sistemy avtodorozhnykh mostov / A. D. Sokolov // Mir dorog. — 2014. — № 76. — S. 28—32. 
13. Sokolov, A. D. Armogruntovye sistemy avtodorozhnykh mostov i transportnykh razvyazok / A. D. Sokolov. — SPb.: Derzhava, 2013. — 504 s. 
14. Sokolov, A. D. Ustoi s razdel'nymi funktsiyami / A. D. Sokolov // Dorozhnaya derzhava. — 2007. — № 3. — S. 84—87. 
15. Shapiro, D. M. Matematicheskoe modelirovanie i metody rascheta ustoev avtodorozhnykh mostov: dis. … d-ra tekhn. nauk: 05.23.02 / Shapiro David Moiseevich. — Voronezh, 1990. — 346 s. 
16. Shapiro, D. M. Nelineinaya mekhanika gruntov / D. M. Shapiro. — Voronezh: Voronezhskii GASU, 2016. — 123 s. 
17. Shapiro, D. M. Primenenie trubchatykh svarnykh shpuntov v dorozhnom stroitel'stve / D. M. Shapiro, N. N. Mel'nichuk // Avtomobil'nye dorogi. — 2016. — № 9. — S. 12—16. 
18. Shapiro, D. M. Raschet ustoichivosti beregovykh opor na EVM / D. M. Shapiro, A. V. Bezryadin, V. S. Dybov // Avtomobil'nye dorogi. — 1984. — № 7. — S. 17—18. 
19. Shapiro, D. M. Raschet ustoichivosti ustoev i konusov mostovykh sooruzhenii / D. M. Shapiro, A. A. Tarasov // Nauchnyi vestnik Voronezhskogo GASU. Stroitel'stvo i arkhitektura. — 2012. — № 2 (26). — S. 146—153. 
20. Shapiro, D. M. Raschetnye modeli osnovanii otkosnykh sooruzhenii i armogruntovykh podpornykh stenok / D. M. Shapiro, A. A. Tarasov // Osnovaniya, fundamenty i mekhanika gruntov. — 2014. — № 4. — S. 13—18. 
21. Shapiro, D. M. Sposob prostranstvennogo rascheta ustoichivosti otkosnykh sooruzhenii / D. M. Shapiro // Osnovaniya, fundamenty i mekhanika gruntov. — 1979. — № 3. — S. 11—13. 
22. Shapiro, D. M. Teoriya i raschetnye modeli osnovanii i ob'ektov geotekhniki / D. M. Shapiro. — Voronezh: Nauchnaya kniga, 2012. — 164 s. 
23. Shapiro, D. M. Teoriya i raschetnye skhemy dorozhnykh inzhenernykh sooruzhenii iz truboshpunta / D. M. Shapiro, A. P. Tyutin, V. A. Rodionov // Nauchnyi vestnik Voronezhskogo GASU. Stroitel'stvo i arkhitektura. — 2016. — № 4 (44). — S. 107—119. 
24. Shakhunyants, G. M. Zheleznodorozhnyi put' / G. M. Shakhunyants. — M.: Transport, 1987. — 489 s. 
25. Alexiew, D. Zur Berechnung und Ausführung geokunststoffbewehrter «Böschungen» und «Wände»: aktuelle Kommentare und Projektbeispiele / D. Alexiew // Tagungsband, Österreichische Geotechniktagung Wien. — 2005. — № 5. — S. 87—105. 
26. Bauer, A. Entwicklung eines Bemessungsverfahrens für die Bodenbewehrung mit Vliesstoffen basierend auf Zugversuchen im Bodenkontakt / A. Bauer, G. Bräu // Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen, Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik. — 2002. — № 831. — 58 s. 
27. Bräu, G. Geotextile structures used for the reconstruction of the Munich- Salzburg motorway / G. Bräu, R. Floss // Proceedings of the Second European Geosynthetics Conference, EuroGeo—2000. — Bologna, 2000. — P. 373—377. 
28. British Standard BS 8006:1995. Code of practice for strengthened / reinforced soils and other fills. — London: BSI, 1995. — 206 p. 
29. EN 1997-1:2004. Eurocode 7: Geotechnical design. Part 1: General rules. English version. — Brussels: CEN, 2004. — 167 p. 
30. Koerner, J. Earth retaining wall costs in the USA / J. Koerner, T. — Y. Soong, R. M. Koerner // Proc. Geosynthetics Conference 2001. — Portland, OR, 2001. — P. 483—508. 
31. Plaxis. Geotechnical finite element code for soil and rock analyses. — The Netherlands: Delf University, 1999. — 232 p. 


 
Об издателе · Диссоветы при ВГТУ · Контакты · Поиск · Карта сайта
Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура, все права защищены.
Работает на: Amiro CMS