На правах рукописи

НГУЕН ВЬЕТ ФЫОНГ

ОБОСНОВАНИЕ НОРМАТИВНОЙ АВТОМОБИЛЬНОЙ НАГРУЗКИ

ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МОСТОВ В УСЛОВИЯХ ВЬЕТНАМА

05.23.11 – Проектирование и строительство дорог, метрополитенов,

аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва 2011

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)» на кафедре мостов и транспортных тоннелей

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

кандидат технических наук,

Ведущая организация:

Защита диссертации состоится «17» ноября 2011 года в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.126.02 ВАК РФ при Московском автомобильно-дорожном государственном техническом университете (МАДИ) г. Москва, Ленинградский проспект, 64, ауд. 42.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ).

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенные печатью, просим направлять в адрес диссертационного совета.

Копию отзыва просим присылать по e-mail: uchsovet@madi.ru

Телефон для справок 8 (4

Автореферат разослан «17» октября 2010 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат технических наук,

профессор

ОбщАЯ характеристика работы

Актуальность работы.

В последние годы экономика Вьетнама развивается очень быстро, особенно в крупных городах. Это стимулирует резкий рост автодорожной сети, в том числе транспортных сооружений, а также средств транспорта.

Автомобильный транспорт переживает в настоящее время период бурного развития. Современное автомобильное движение отличают массовый характер, многообразная структура, резкое увеличение доли автопоездов, в том числе тяжеловесных.

В разные исторические периоды строительство мостов осуществлялось по разным нормам. Но особенности автомобильного движения во Вьетнаме при этом до настоящего времени не учитывались.

В связи с этим задача обоснования нормативных автомобильных нагрузок на основе учета современного характера и перспективы развития транспорта, которые способствовали бы созданию долговечных, надежных в эксплуатации и экономичных мостовых сооружений, становится весьма актуальной.

Цель и задачи диссертации.

Цель диссертационной работы - обоснование нормативных нагрузок на автодорожные мосты на основе статистического подхода с учетом состояния и перспектив автомобильного движения на дорогах Вьетнама.

В соответствии с поставленной целью определены задачи исследований:

·  Изучение общего состояния мостовой отрасли Вьетнама, а также норм проектирования мостов во Вьетнаме.

·  Исследование структурного состава автомобильного движения на дорогах Вьетнама с учётом перспективы.

·  Исследование параметров автомобильных нагрузок в условиях Вьетнама.

·  Разработка методики нормирования временных нагрузок от автотранспортных средств на мостовые конструкции на базе вероятностного подхода.

·  Построение распределений вероятностей усилий от автомобильных нагрузок в мостовых конструкциях. Разработка соответствующей программы к ЭВМ.

·  На основе выполненных исследований корректировка действующих во Вьетнаме нормативов временных нагрузок от автотранспортных средств на мостовые конструкции.

Объект исследования.

Нормы автомобильной нагрузки для проектирования мостов и параметры эксплуатационных нагрузок на автодорожные мосты во Вьетнаме.

Методика исследований.

Вероятностный подход, статистическое моделирование структуры автомобильного движения и воздействий автотранспортных средств на мосты.

Научная новизна и значимость работы.

·  Разработана методика нормирования временных нагрузок от автотранспортных средств на мостовые конструкции на базе вероятностного подхода.

·  Исследованы параметры автомобильного движения на дорогах Вьетнама: структура, весовые параметры автотранспортных средств.

·  Разработан алгоритм построения распределений вероятностей воздействий на мосты эксплуатационных нагрузок и реализующая его программа «Залив» (загружение линий влияния).

·  Получены значения поправочных коэффициентов к действующей нормативной нагрузке HL 93, которые предлагается применять при проектировании во Вьетнаме новых мостов и реконструкции существующих.

·  Разработанная методика, программа «Залив», результаты исследований и расчетов могут быть использованы в дальнейших исследованиях вероятностных характеристик мостовых конструкций, в том числе при нормировании расчетов на выносливость, выборе критериев надежности мостовых сооружении, определении коэффициентов надежности по нагрузке, коэффициентов сочетаний и других параметров, зависящих от случайных факторов.

Достоверность полученных результатов обоснована тем, что разработанная вероятностная методика нормирования автомобильных нагрузок на мосты использует известные положения строительной механики, теории вероятностей и теории надёжности. В качестве исходных данных для расчётов взяты результаты наблюдений автомобильного движения на дорогах Вьетнама, а также исследований и прогнозов вьетнамских специалистов.

Практическая ценность работы

Применение полученных в диссертации поправочных коэффициентов к действующей в настоящее время во Вьетнаме нормативной автомобильной нагрузке позволит проектировать новые мостовые сооружения и реконструкцию существующих более рационально и экономично с учётом условий автомобильного движения на дорогах Вьетнама.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

·  Методика нормирования временных нагрузок от автотранспортных средств на мостовые конструкции на базе вероятностного подхода.

·  Результаты статистического анализа структуры состава автомобильного движения во Вьетнаме.

·  Статистическая модель автомобильной колонны.

·  Модель воздействия эксплуатационных нагрузок на мосты.

·  Методика и алгоритм построения распределений вероятностей усилий.

·  Рекомендации по усовершенствованию норм подвижных нагрузок при проектировании мостов во Вьетнаме.

Апробация работы и публикации

Результаты исследований и основные научные положения диссертационной работы доложены на ежегодной научно-методической конференции МАДИ г.

По результатам исследования опубликовано четыре печатных работ в профильных изданиях, в том числе два в журнале, находящемся в списке ВАК РФ, в которых отражены основные положения диссертационной работы.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы. Полный объем работы составляет 123 страницы, включая 54 иллюстраций и 21 таблицу. Список литературы включает 99 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во Введении дана общая характеристика работы, обоснована актуальность темы диссертации, новизна и практическая значимость, сформулированы цель и задачи исследований.

В первой главе представлен исторический обзор строительства мостов и нормирования подвижных нагрузок на мосты во Вьетнаме.

Развитие транспортной сети Вьетнама и строительство мостов во Вьетнаме можно разделить на четыре основных этапа, каждый из которых имеет свою специфику.

Первый этап охватывает период пребывания страны в колониальной зависимости от Франции до 1954 года. В этот период при строительстве мостов во Вьетнаме использовались нормы Франции.

На втором этапе (с 1954 по 1975 год), страна была разделена на Север (Социалистическая Республика Вьетнам) и Юг. В этот период задачей транспортной отрасли СРВ являлось восстановление при содействии СССР и Китая транспортной системы, что было обязательным условием экономического развития Севера. В мостовой отрасли использовались советские нормы проектирования.

На Юге Вьетнама экономика развивалась также интенсивно при поддержке США. Естественно, там применялись американские стандарты.

Третий этап охватывает период с 1975 по 2001 год, который характеризуется объединением Севера и Юга и восстановлением разрушенного войной народного хозяйства, в том числе транспортной отрасли.

Четвертый, современный этап (начиная с 2001 годов до настоящего времени), характеризуется резким увеличением общего числа автотранспортных средств.

После вступления Вьетнама в ВТО его экономика интегрируется в мировую экономическую систему. Это касается и строительных норм.

С 2001 по 2005 годы во Вьетнаме наряду с нормами 22 TCN 18-79 (СН 200-62) использовались нормы США (AASHTO 1992), которые по вьетнамской нормативной рубрикации получили индекс – 22 TCN 272-01. В этих нормах в качестве нормативной нагрузки на автодорожные мосты применялась расчетная схема HS 20-44.

С 2005 года во Вьетнаме действуют нормы проектирования мостов – 22 TCN 272-05, в которых принята нормативная нагрузка, соответствующая современной нормативной нагрузке США – HL 93

В связи со сказанным представлялось полезным сопоставить действующие нормы нагрузок на мосты России и США. Кроме того, для сравнения были выбраны также Еврокоды, поскольку сегодня они во многих странах рассматриваются как альтернатива национальным нормам.

Сравнительный анализ нагрузок на автодорожные мосты по нормам России, США и Еврокодам показал, что нормативы России и США достаточно близки, в то время как Еврокоды регламентируют более высокий уровень нормативных нагрузок (рис. 1).

Рис. 1. Сравнение нормативных усилий от нагрузок А14, LM1 и HL%)

при загружении треугольной линии влияния с вершиной в середине и соотношении коэффициентов поперечной установки от двух полос нагрузки К1:К2 = 1:0,5

В главе даётся аналитический обзор методов нормирования строительных конструкций, и в частности, мостовых сооружений. Отмечается ведущая роль теоретических работ советских учёных , , в развитии вероятностных методов нормирования.

Вероятностно-статистический подход при исследовании мостовых конструкций развит в работах: , , и др. За рубежом исследованию вероятностно-статистических методов посвящены труды: Cornell C. A., Ellingwood B. M., Moses F. и др.

Во Вьетнаме теория надёжности и методы вероятностного расчета строительных конструкций используются с начала 80 годах ХХ века. Можно перечислить ученых: Нгуен Ван Фо, Фан Ван Хой, Фан И Тхуан, Чан Дык Ньем, и др. Их исследовательские работы о применении теории надёжности строительных конструкций во Вьетнаме опубликованы и преподаются в институтах.

Во второй главе анализируются параметры эксплуатационных нагрузок на автодорожные мосты. Эти параметры имеют ярко выраженную вероятностную природу и должны исследоваться статистическими методами.

В диссертации выполнены статистические исследования структуры автомобильного движения и построены модели случайных колонн, следующих через мост.

Для этого весь автопарк был разделен на группы в зависимости от полных масс и числа осей, и для каждой из этих групп подобраны схемы условных автомобилей (С - массой до 25 т, Т – массой до 45 т и А – массой выше 45 т) (рис. 2). В результате анализа статистики наблюдений за автомобильным движением на дорогах Вьетнама установлены соотношения между группами: на настоящий момент - С:Т:А = 65:31:4%. Планы развития транспортной отрасли и имеющиеся прогнозы позволяют принять схемы условных автомобилей (рис. 3) и соотношение между их группами на отдалённую перспективу - С:Т:А = 60:34:6%.

Группа С Группа Т

Группа А

Рис. 2. Схемы условных автомобилей группы С, Т, А в 2011 г.

 

Группа С Группа Т

 

Группа А

Рис. 3. Схемы условных автомобилей группы С, Т, А в отдалённой перспективе

Надёжных экспериментальных данных по численности автомобильных колонн на дорогах Вьетнама, к сожалению, нет. Автор не сумел также выявить наличие соответствующей статистики в других странах. Поэтому моделирование этого параметра выполнено из логических соображений.

Поскольку сегодня грузовое движение составляет во Вьетнаме не более 50% в потоке, для расчётов приняты следующие значения вероятностей Р(k) появления на мосту колонны из «k» автомобилей:

Р(0)=0,5; Р(1)=0,08; Р(2)=Р(3)=Р(4)=Р(5)=Р(6)=Р(7)=Р(≥8)=0,06.

С учётом тенденции опережающего увеличения интенсивности грузового движения на отдалённую перспективу аналогичный ряд принят в следующем виде:

Р(0)=0,35; Р(1)=0,09; Р(2)=Р(3)=Р(4)=Р(5)=Р(6)=Р(7)=Р(≥8)=0,08.

Расстояние между соседними автомобилями можно определять как длину тормозного пути (S), который в свою очередь зависит от времени торможения до остановки (t) и величины замедления (а): S = аt2/2.

По литературным данным и наблюдениям эти величины с округлением можно принять равными:

- для автомобилей группы С – t = 2 с; a = 4 m/c2; S = 10 м;

- для автомобилей группы T – t = 3 с; a = 3,5 m/c2; S = 15 м;

- для автомобилей группы A – t = 4 с; a = 3 m/c2; S = 25 м.

В третьей главе представлена методика нормирования автомобильных нагрузок на мосты, которая базируется на следующих основных принципах.

·  Вероятностный подход к назначению нормативной нагрузки.

Поскольку воздействия на мосты реальных автомобильных нагрузок носят случайный характер, выбор величины нормативной автомобильной нагрузки должен быть сделан на основе статистического анализа этих воздействий и определённых критериев надёжности (обеспеченности).

·  Учёт сроков службы мостов.

В соответствии с принятой в мире, и в том числе во Вьетнаме, методикой расчета мостов по предельным состояниям величина нормативной нагрузки должна учитывать рост реальных автомобильных нагрузок в течение всего срока службы моста. Поэтому определение сроков службы (Т) мостовых сооружений является необходимым элементом нормирования нагрузок.

На основе анализа нормативов и исследований по срокам службы мостов разных странах, в частности, в России, с учетом условий эксплуатации мостовых сооружений во Вьетнаме определен рациональный срок службы новых мостов – 80 лет. При реконструкции существующих мостов их остаточный срок службы должен, как правило, составлять 25-30 лет.

·  Вероятностная модель автомобильной нагрузки.

Исследовать всё многообразие автотранспортных средств и их воздействий на мосты практически невозможно. Поэтому необходимо формализовать эту процедуру.

Все автотранспортные средства подразделяются на группы в зависимости от общей массы и числа осей, и для каждой группы формируется схема обобщённого условного автомобиля или автопоезда (см. рис. 2 и 3). Из этих условных автомобилей составляются случайные колонны.

Случайными параметрами каждой такой колонны являются:

- численность колонны;

- появление в колонне условного автомобиля из той или иной группы;

- расстояние между соседними автомобилями в колонне.

Вероятность появления конкретной колонны определяется вероятностями её случайных параметров.

Вероятностная модель автомобильной нагрузки строится как для условий автомобильного движения на сегодняшний день, так и на перспективу в соответствии со сроком службы мостов (Т).

·  Распределение вероятностей усилий в несущих элементах мостов от автомобильных нагрузок.

Несущие элементы разной длины моделируются поверхностями влияния усилий в характерных сечениях, которые можно интерпретировать системой линий влияния и коэффициентов поперечной установки (КПУ) для каждой полосы нагрузки. Рассматривается двухполосное движение, поскольку оно превалирует в условиях Вьетнама. Для анализа выбраны три варианта соотношения между КПУ от каждой полосы: К1:К2 = 1:0; 1:0,5; 1:1 (К1 условно принят равным единице). Выбранные соотношения практически охватывают все реальные случаи.

Загружение линий влияния производится по специальной программе. Перебираются все варианты случайных колонн. В результате каждого загружения определяется усилие и его вероятность.

Строятся гистограммы вероятностей усилий при загружении заданной линии влияния.

Аналогичные гистограммы строятся для других полос нагрузки, и затем строятся гистограммы суммарных усилий.

·  Критерии выбора величины нормативной автомобильной нагрузки.

Критериями выбора величины нормативной автомобильной нагрузки служат значения надежности P(t=0) и Р(Т), которая принимается как убывающая функция времени. Значения этой функции на начальный и завершающий период эксплуатации моста задаются исходя из имеющегося опыта.

На основе исследований, выполненных в области надежности мостовых сооружений, развития методов расчета и с учетом специфики Вьетнама предложены критерии обеспеченности нормативных нагрузок – 0,999 на 2011 год и 0,95 на 2090 год.

·  Результаты.

В соответствии с заданными значениями надежности P(t) на гистограммах суммарных усилий определяются нормативные усилия применительно к настоящему времени – Sн(t=0) и на перспективу срока службы моста – Sн(Т=80).

Полученные нормативные усилия сопоставляются с соответствующими усилиями от действующей в настоящее время во Вьетнаме нормативной автомобильной нагрузки. Отношение этих величин представляет собой поправочный коэффициент - Кп.

Для каждого вида линий влияния строится зависимость величины Кп от длины линии влияния – Кп(l).

Функции Кп(l) предлагается ввести в нормативы как поправочные коэффициенты к воздействиям на мосты действующих нормативных нагрузок.

Существенным моментом является возможность дифференцированного подхода к нормированию автомобильной нагрузки для новых и реконструируемых мостов. В первом случае следует использовать поправочные коэффициенты, определённые на перспективу, во втором, поскольку остаточный срока службы реконструируемых мостов относительно невелик – определённые применительно к настоящему времени.

Четвертая глава содержит результаты расчета загружения линий влияния усилий от эксплуатационных нагрузок с использованием специально разработанной программы «Залив», а также от нормативных нагрузок HL 93 (AASHTO, США), действующих в настоящее время во Вьетнаме.

Программа загружения линий влияния «Залив» позволяет строить кривые распределения вероятностей изгибающих моментов и поперечных сил от эксплуатационных нагрузок.

Алгоритм программы «Залив» предполагает последовательное выполнение следующих процедур:

·  Построение шаблона гистограммы вероятностей усилий при загружении поверхностей и линий влияния случайными колоннами автомобилей.

·  Упорядоченный полный перебор исходных данных, необходимых для моделирования случайных автомобильных колонн.

·  Для каждого варианта случайной автомобильной колонны определение его вероятности, усилия от загружения этой колонной линии влияния и занесения результатов в соответствующий интервал гистограммы.

Усилие S1 вычисляется от самого невыгодного загружения линии влияния первой колонной с коэффициентом поперечной установки К1 = 1. Для этого в первую очередь устанавливают автотранспортные средства типа А над максимальными ординатами линии влияния. Оставшиеся свободные участки загружаются сначала автомобилями типа Т и затем – автомобилями типа С. Если по длине линии влияния размещается вся колонна и остаются свободные участки, они загружаются распределенной нагрузкой 1 кН/м. Вероятность Р суммируется с предыдущим значением вероятности, соответствующим i-му интервалу гистограммы, в котором находится усилие S1, то есть S1,i-1 < S1 ≤ S1,i.

·  Построение гистограммы вероятностей усилий S2 при загружении линии влияния второй колонной с коэффициентом поперечной установки К2. Эта гистограмма образуется следующим образом. Интервалы усилий равны h2 = К2*h. Вероятности усилий, соответствующие одинаковым номерам интервалов на обеих гистограммах, равны.

·  Построение результирующей гистограммы вероятностей суммарных усилий S1 + S2 с интервалами усилий размером h. Усилие из каждого интервала первой гистограммы суммируется с усилием из каждого интервала второй гистограммы, соответствующие вероятности накапливаются в интервалах, в которых находятся усилия S1 + S2.

·  Определение по заданной обеспеченности нормативного усилия Sнорм. Результирующая гистограмма аппроксимируется гладкой кривой и строится функция распределения вероятностей усилий. На графике этой функции по оси ординат откладывают значение заданной обеспеченности и на оси абсцисс получают соответствующее значение Sнорм.

Сравнительный анализ нагрузки HL 93 и эксплуатационных нагрузок при определении положительных изгибающих моментов проводился по результатам загружения треугольных линий влияния с вершиной в середине пролёта в диапазоне пролётов от 18 до 200 м. Эти результаты можно отнести не только к разрезным пролётным строениям, но, с некоторым приближением, и к неразрезным.

Как уже отмечалось выше, сравнивая изгибающие моменты от нормативных временных нагрузок НL 93 (МНL) и моменты от эксплуатационных нагрузок, соответствующие принятым нормам обеспеченности (Мэ), получаем поправочные коэффициенты Кп к нагрузке НL 93:

Кп = Мэ ∕ МНL (1)

Зависимости поправочных коэффициентов Кп от длин загружения для соотношений коэффициентов поперечной установки 1:0; 1:0,5; 1:1 показаны на графиках рис. 4. Эти зависимости аппроксимируются убывающими линейными функциями, которые и предлагается применять в качестве поправочных коэффициентов Кп норм при определении положительных изгибающих моментов в элементах мостовых сооружений, проектируемых под нагрузку НL 93. При этом в целях сохранения определённого запаса грузоподъёмности в пролетных строениях большой длины значения поправочных коэффициентов остаются постоянными для длин загружения больше 100 м.

а)

б)

Рис. 4. Поправочные коэффициенты к положительным изгибающим моментам от нормативной нагрузки HL 93
(Кп норм – рекомендуемые значения поправочного коэффициента)
а) применительно к 2011 г.; б) применительно к 2090 г.

Процедура сравнения нагрузки HL 93 и эксплуатационных нагрузок при определении изгибающих моментов в сечениях неразрезных пролётных строений над промежуточными опорами аналогична процедуре, принятой для положительных моментов.

Для анализа выбраны характерные длины примыкающих к промежуточной опоре пролётов. Результаты загружения соответствующих линий влияния приведены на рис. 5.

По полученным результатам построены графики поправочных коэффициентов Кп применительно к 2011 году и к 2090 году. На этих графиках прослеживается уменьшение поправочных коэффициентов примерно пропорционально суммарной длине примыкающих к опоре пролётов. Эта зависимость достаточно адекватно описывается формулой:

Кп норм(L) = 1 - 0,001*(L1+ L2), но не менее 0,7. (2)

По тем же соображениям, что и для положительных моментов, в целях сохранения определённого запаса грузоподъёмности в пролетных строениях большой длины значения поправочных коэффициентов остаются постоянными для длин загружения больше 300 м.

Формула (2) рекомендована к использованию при проектировании.

а)

б)

Рис. 5. Поправочные коэффициенты к отрицательным изгибающим моментам от нормативной нагрузки HL 93

(Кп норм – рекомендуемые значения поправочного коэффициента)

а) применительно к 2011 г.; б) применительно к 2090 г.

Поперечные силы от эксплуатационных нагрузок, определённых с заданной надёжностью, как правило, превышают соответствующие значения от нагрузки HL 93. Это относится как к настоящему моменту, так и к последнему периоду эксплуатации.

Такое положение, отличающееся от картины загружения линий влияния изгибающих моментов, можно объяснить тем, что обусловленный принятым в программе «Залив» порядком загружения линий влияния запас по надёжности тем больше, чем более пологое очертание имеет линия влияния. Таким образом, полученные по программе «Залив» усилия при загружении линий влияния с вершиной в начале имеют на самом деле более высокую степень обеспеченности по сравнению с заданной.

В любом случае в запас прочности никаких понижающих поправочных коэффициентов при расчётах на поперечные силы вводить не следует.

На основе проведенных в рамках диссертации исследований разработаны рекомендации по результатам расчётов и направления дальнейших исследований, предлагается выполнять в следующей последовательности.

Полученные значения поправочных коэффициентов к нагрузке HL 93 предлагается применять при проектировании новых мостов и реконструкции существующих.

Поскольку срок службы мостов после реконструкции не превышает, как правило, 25 – 30 лет, целесообразно применять поправочные коэффициенты, определенные для настоящего момента, а для новых мостов – на момент 2090 года.

Такие образом предлагаются следующие поправочные коэффициенты, как функции длин загружения:

Для положительных изгибающих моментов

- на 2011 год – Кп норм(L) = 1 - 0,002*L, но не менее 0,8;

- на 2090 год – Кп норм(L) = 1 - 0,0015*L, но не менее 0,85.

Для отрицательных изгибающих моментов

- на 2011 год и на 2090 год –

Кп норм(L) = 1 - 0,001*(L1+ L2), но не менее 0,7.

(L – длина загружения участков линии влияния).

Представляется, что дальнейшее развитие разработанной в диссертации методики статистического анализа эксплуатационных нагрузок должно двигаться в следующих направлениях:

- уточнение прогнозов автомобильного движения;

- обоснование критериев обеспеченности подвижных нагрузок;

- обоснование коэффициентов надёжности и сочетаний нагрузок;

- создание методики расчета на выносливость автодорожных мостов;

- нормирование сроков службы.

Разработанные алгоритм построения вероятностных распределений воздействий на мосты эксплуатационных нагрузок и реализующая его программа «Залив» могут быть использованы в дальнейшем при работе в перечисленных направлениях.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В выполненной работе поставлена и решена задача обоснования нормативных автомобильных нагрузок для проектирования мостов в условиях Вьетнама.

По результатам работы можно сделать следующие выводы.

1.  Транспортная инфраструктура Вьетнама складывалась в разные исторические периоды под влиянием различных технических школ и традиций - французской, советской, американской. Соответственно применялись разные нормы проектирования мостов, в том числе схемы и величины нормативных нагрузок от автотранспортных средств.

Указанные нормы использовались без учета специфики и тенденций развития транспорта Вьетнама. Поэтому обоснование нормативных нагрузок на автодорожные мосты Вьетнама является актуальной задачи.

2.  Сравнительный анализ нагрузок на автодорожные мосты по нормам России, США и Еврокодам показал, что нормативы России и США достаточно близки, в то время как Еврокоды регламентируют более высокий уровень нормативных нагрузок.

3.  Параметры эксплуатационных нагрузок на автодорожные мосты имеют ярко выраженную вероятностную природу и должны исследоваться статистическими методами.

4.  В диссертации разработана методика обоснования нормативных нагрузок на автодорожные мосты на основе статистического подхода.

Основные приципы методики – построение моделей случайных автомобильных колонн и их воздействий на мосты, учет срока службы мостов, выбора критериев обеспечиности нормативных нагрузок.

5.  На основе анализа нормативов и исследований по срокам службы мостов разных странах с учетом условий эксплуатации мостовых сооружений во Вьетнаме определен рациональный срок службы новых мостов – 80 лет.

6.  В диссертации выполнены статистические исследования структуры автомобильного движения и построены модели случайных колонн, следующих через мост.

Для этого весь автопарк был разделен на группы в зависимости от полных масс и числа осей, и для каждой из этих групп подобраны схемы условных автомобилей (С - массой до 25 т, Т – массой до 45 т и А – массой выше 45 т). Установлены соотношения между группами: на 2011 год - С:Т:А = 65:31:4%; на 2090 год - С:Т:А = 60:34:6%.

7.  Разработана модель воздействия автомобильных нагрузок на мосты, в виде загружения треугольник линий влияния разных форм и длин, а также соотношений коэффициентов поперечной установки.

8.  На основе исследований, выполненных в области надежности мостовых сооружений, развития методов расчета и с учетом специфики Вьетнама предложены критерии обеспеченности нормативных нагрузок – 0,999 на 2011 год и 0,95 на 2090 год.

9.  Разработана программа загружения линий влияния «Залив», которая позволяет строить интегральные кривые распределения вероятностей изгибающих моментов и поперечных сил от эксплуатационных нагрузок.

10.  По результатам сопоставления усилий от нормативных нагрузок HL 93 (AASHTO, США), действующих в настоящее время во Вьетнаме, и эксплуатационых нагрузок, взятых с заданной обеспеченностью, определены поправочные коэффициенты к нагрузке HL 93, изменяющиеся в зависимости от пролёта и формы линии влияния от 1 до 0,7. Эти поправочные коэффициенты рекомендуется применять при проектировании мостов во Вьетнаме.

11.  Разработанная методика и результаты расчетов могут быть использована в дальнейщих исследованиях вероятностных характеристик мостовых конструкций, в том числе при нормировании расчетов выносливости, выборе критериев надежности мостовых сооружении, определении коэффициентов надежности по нагрузке, коэффициентов сочетаний и других параметров, зависящих от случайных факторов.

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 4 научных статьях, в том числе в двух статьях в научных журналах по списку ВАК РФ:

1. Нгуен Вьет Фыонг. Анализ структуры автомобильного движения на мостах Вьетнама / Фыонг Нгуен Вьет, // Журнал «Наука и техника в дорожной отрасли».- 2011.- № 2.- с. 24-26.

2. Нгуен Вьет Фыонг. Вероятностный подход нормирования автомобильных нагрузок на мосты Вьетнама / Фыонг Нгуен Вьет, // Журнал «Транспортное строительство».- 2011.- № 8.- с. 30-31.

3. Нгуен Вьет Фыонг. Вероятностный метод нормирования автомобильных нагрузок на мосты / Фыонг Нгуен Вьет, // Журнал «Дорожная держава».- 2011.- № 36.- с. 34-36.

4. Nguyễn Việt Phương. Góp phần đánh giá việc khai thác và quản lý các phương tiện vận tải lưu thông trên tuyến đường vành đai 3 Hà Nội // Tạp chí giao thông vận tải,- 2011.- Số 9.- Hà Nội.- tr.23,24.