Учебно-методический комплекс по дисциплине «Проектирование мостов» (стр. 1 )

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО

ТРАНСПОРТА

государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

(МИИТ)

УТВЕРЖДЕНО:

Проректором по учебно-методической работе - директором РОАТ

«____»_______________20____г.

Кафедра «Здания и сооружения на транспорте»

Автор: .

Учебно-методический комплекс по дисциплине

«Проектирование мостов»

Специальность:

270201 Мосты и транспортные тоннели (ЗМТ)

Москва 2011

Автор-составитель

, к. т.н., профессор

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Проектирование мостов» составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования специальности 270201 Мосты и транспортные тоннели (ЗМТ)

Дисциплина входит в цикл дисциплин специализации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО

ТРАНСПОРТА

государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

(МИИТ)

Кафедра «ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ НА ТРАНСПОРТЕ»

Автор:

РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Проектирование мостов»

для студентов 6 курса специальности

270201 Мосты и транспортные тоннели (ЗМТ)

Москва 2011

1. Цель изучения дисциплины

Целью изучения дисциплины является овладение студентами знаниями в области:

-  современных конструкций мостов на основе анализа отечественного и зарубежного опыта, теории и расчета мостов;

-  практических приемов конструирования и расчета мостовых сооружений;

Изучаемые в дисциплине вопросы ориентированы на решение основных задач железнодорожного транспорта и транспортного строительства: повышение качества сооружений, техническая реконструкция транспорта, увеличение провозной и пропускной способности, обеспечение безопасной и бесперебойной работы транспорта.

Изучение дисциплины основано на использовании современных методов создания конструктивных форм мостов и труб, вычислительной техники и получивших широкое распространение за последнее время способов сооружения мостов и труб.

2. Требования к уровню освоения

содержания дисциплины

2.1. Знать и уметь использовать:

основные принципы проектирования мостов, технические условия проектирования, конструкции мостов, применяемые в современном мостостроении, основные методы расчета, типы и детали конструкций мостов из различных материалов под железную и автомобильную дороги.

2.2. Иметь опыт:

целенаправленно выбирать схему мостов в зависимости от местных условий, составлять и сравнивать по технико-экономическим показателям варианты моста, выполнять расчеты пролетных строений и опор с использованием ЭВМ, конструировать элементы и узлы мостовых конструкций.

2.3. Иметь представление:

о крупных выдающихся мостах, а также о специальных видах расчетов мостов, таких как расчеты по деформированной схеме, аэродинамические расчеты, расчеты на сейсмические воздействия.

Вопросы для самоконтроля

1.  Каковы основные составляющие железобетона и их свойства?

2.  Для чего применяется предварительно напряженный железобетон в мостовых конструкциях?

1.2. Мосты с простыми балками

Типы плитных и ребристых балочных пролетных строений мостов под железную дорогу. Сборные пролетные строения. Пролетные строения с ездой на балласте, на поперечинах и с непосредственной укладкой рельсов на железобетонную плиту.

Пролетные строения из предварительно напряженного железобетона. Влияние различных видов технологии изготовления на конструктивные формы пролетных строений. Свайно-эстакадные мосты.

Автодорожные и городские железобетонные мосты с простыми балками. Монолитные, сборные, предварительно напряженные балки.

Унификация пролетных строений железнодорожных и автодорожных мостов и проектные меры по предупреждению дефектов. Опорные части балочных мостов.

Устройство гидроизоляции и водоотвода железобетонных мостов. Применение синтетических материалов для гидроизоляции и опорных частей [4, с. 94-122].

Вопросы для самоконтроля

1. Как армируются балки с ненапрягаемой арматурой?

2. Как армируются балки с напрягаемой арматурой?

1.3. Мосты с неразрезными и консольными балками, рамные мосты

Железнодорожные пролетные строения с неразрезными и консольными балками под железную дорогу. Рамные мосты под железную дорогу. Автодорожные и городские пролетные строения с неразрезными и консольными балками. Применение сборного и предварительно напряженного железобетона. Рамные и рамно-консольные автодорожные и городские железобетонные мосты. Расчетные схемы и их связь с конструктивными формами. Конструкции железобетонных пролетных строений на основе универсальной технологии [4, с. 129-142].

Вопросы для самоконтроля

1.  В чем преимущество неразрезных пролетных строений перед разрезными?

2.  Какова область применения рамных мостов?

1.4. Арочные мосты под железные и автомобильные дороги

Арочные мосты под железную дорогу с ездой поверху. Арочные мосты под железную дорогу с ездой понизу и посередине. Внешне безраспорные арочные пролетные строения и различные их виды.

Конструктивные особенности арочных мостов под автомобильную дорогу.

Применение сборных и предварительно напряженных конструкций в арочных мостах [4, с. 192-204].

Вопросы для самоконтроля

1.  В чем отличие работы арочных мостов от балочных на вертикальную нагрузку?

2.  Как классифицируются арочные мосты по расположению проезжей части?

3.  Как классифицируются арочные мосты по наличию шарниров?

1.5. Составление и сравнение вариантов железобетонного моста

Составление вариантов железобетонного моста: разбивка отверстия на пролеты, выбор типа конструкций пролетных строений и опор, назначение основных размеров. Технико-экономический анализ вариантов. Выбор решения. [4, с. 229-233].

Вопросы для самоконтроля

1.  Какой принцип положен в основу определения числа пролетов балочного моста?

2.  В чем состоит технико-экономическое сравнение вариантов моста?

1.6. Основные особенности определения усилий в конструкциях железобетонных мостов

Основные положения расчета железобетонных конструкций мостов по предельным состояниям. Определение усилий в элементах для основных типов железобетонных мостов. Применение математических методов и вычислительной техники для расчета сложных систем. Учет переменной жесткости. Учет влияния длительных процессов. Расчет элементов мостовых конструкций из обычного и предварительного напряженного железобетона на прочность, выносливость, трещиностойкость и жесткость [4, с. 235-244, 302-335].

Вопросы для самоконтроля

1. Какие предпосылки положены в основу при определении внутренних усилий в железобетонных мостах?

2. Как учитывается пространственный характер пролетных строений в автодорожных мостах?

Раздел 2. Опоры мостов

2.1. Виды опор

Опоры балочных мостов. Типы концевых и промежуточных опор. Опоры монолитные, из массивных бетонных и пустотелых железобетонных блоков. Сборные железобетонные опоры. Особенности опор под пролетные строения больших пролетов и мостов распорных систем. Назначение основных размеров. Вид фундаментов опор. Опоры в условиях вечной мерзлоты. Опорные части. Расчет опор. Расчет опорных частей [4, с. 211-225]

Вопрос для самоконтроля

1. На какие воздействия производится расчет промежуточных опор мостов?

2. На какие воздействия производится расчет устоев мостов?

Раздел 3. Металлические мосты

3.1. Общая характеристика и виды металлических мостов

Общая характеристика и область применения металлических мостов. Развитие конструктивных форм, способов изготовления и монтажа металлических пролетных строений.

Современные виды металлических мостов. Марки сталей и легких сплавов, применяемые для металлических пролетных строений. Требования к стали в мостах северного исполнения. Виды соединений в мостовых конструкциях: клепанные, фрикционные на высокопрочных болтах, сварные. Характеристика соединений [5, с. 5-92].

Вопросы для самоконтроля

1. Как различаются марки сталей для мостов?

2. Как воспринимают сдвигающую нагрузку высокопрочные болты?

3.2. Балочные пролетные строения со сплошной стенкой

Пролетные строения под железную дорогу со сплошными главными балками при езде поверху и понизу с клепаными, болтовыми и сварными соединениями. Пролетные строения со сплошными главными балками и железобетонной плитой, включенной в работу главных балок. Конструктивные детали стальных мостов со сплошными балками. Устройство мостового полотна на стальных пролетных строениях с деревянными поперечинами, с ездой на балласте, с ортотропной плитой.

Стальные пролетные строения со сплошными балками под автомобильную дорогу. Балочные стальные мосты коробчатой конструкции. Устройство проезжей части мостов в виде ортотропной плиты [5, с. 13-65].

Вопросы для самоконтроля

1.  Как определяется усилие, приходящееся на высокопрочные болты, соединяющие пояс верхний пояс со стенкой?

2.  Как рассчитываются болты в стыках стенок?

3.3. Стальные пролетные строения со сквозными главными фермами

Стальные пролетные строения со сквозными главными фермами при езде понизу. Разработанные ранее принципы унификации и серийного изготовления металлических пролетных строений и их связь с современными способами изготовления и монтажа. Конструкция проезжей части.

Схемы решеток ферм. Клепаные болто-сварные пролетные строения. Конструкция элементов ферм. Связи между фермами.

Конструкция узлов и стыков. Особенности узлов с соединениями на заклепках и высокопрочных болтах. Сварные монтажные соединения. Способы повышения усталостной прочности конструкции.

Конструкция стальных пролетных строений под автомобильную дорогу со сквозными главными фермами.

Проектные меры по предупреждению появления дефектов при эксплуатации.

Приспособления для осмотра [5, с. 66-136].

Вопросы для самоконтроля

1. Как рассчитываются «рыбки» в продольных балках проезжей части?

2. Как определяется толщина накладок в узлах главных ферм?

3.4. Арочные, рамные и комбинированные системы

Характерные схемы консольных и неразрезных ферм железнодорожных и городских мостов. Конструкции неразрезных и консольных пролетных строений.

Арочные железнодорожные, автодорожные и городские мосты с ездой поверху и посередине. Арки с затяжкой. Рамные и комбинированные системы [5, с. 137-183].

Вопросы для самоконтроля

1.  В каких случаях возможно применение мостов арочной схемы?

2.  Как классифицируются арочные мосты по наличию шарниров?

3.5. Основные положения расчета стальных конструкций мостов

Основные положения расчета стальных конструкций мостов. Определение усилий в элементах для основных типов стальных мостов. Применение вычислительной техники для расчета. Расчет проезжей части. Расчет сплошных главных балок. Расчет элементов главных ферм. Расчет связей и опорных рам. Учет совместной работы главных ферм проезжей части и связей. Расчет прикрепления элементов ферм к узлам и расчет стыков. Особенности расчета сварных пролетных строений. Расчет стальных пролетных строений автодорожных и городских мостов. Расчет пролетных строений со сплошными балками, объединенных с железобетонной плитой. Основные положения расчета коробчатых балок и ортотропных плит. Вопросы устойчивости и собственных колебаний. Расчет предварительно напрягаемых элементов [5, с. 97-136).

Вопросы для самоконтроля

1.  В чем состоит метод расчета конструкций стального моста по первому предельному состоянию?

2.  В чем состоит метод расчета конструкций стального моста по второму предельному состоянию?

Раздел 4. Висячие и вантовые мосты

4.1. Висячие мосты

Основные особенности и область применения висячих мостов. Основные типы висячих мостов. Способы повышения жесткости. Конструктивные формы висячих мостов. Современные методы монтажа висячих мостов. Возможность использования висячих мостов под железную дорогу.

Составление вариантов и их технико-экономический анализ. Выбор схем, основных вариантов и типа конструкций.

Формирование и реализация алгоритмов определения усилий. Алгоритм деформационного расчета. Приближенные расчеты. Основы динамического и аэродинамического расчетов висячих мостов. Расчет пилонов висячих мостов. [5, с. 142-148].

Вопросы для самоконтроля

1.  Перечислите основные типы висячих мостов.

2.  В чем особенность деформационного расчета?

4.2. Вантовые мосты

Область применения вантовых мостов. Основные типы вантовых мостов и развитие конструктивных Вантовые мосты под железную дорогу. Экономические преимущества вантовых мостов. Перспективы развития вантовых мостов.

Составление и анализ вариантов. Выбор основных размеров, схем расположения вантов и способа их закрепления.

Формирование и реализация матричных алгоритмов расчета. Учет провисания вантов. Основные положения деформационного расчета вантовых мостов. Влияние длительных процессов на напряженное состояние железобетонных балок жесткости. Расчет пилонов вантовых мостов [5, с. 149-156].

Вопросы для самоконтроля

1.  Перечислите основные типы вантовых мостов.

2.  На какие нагрузки рассчитываются пилоны?

4.3. Разводные мосты

Общие сведения о разводных мостах. Выбор способа перехода через судоходные реки в зависимости от местных условий. Основные виды разводных мостов. Поворотные, раскрывающиеся, откатно-раскрывающиеся, вертикально-подъемные разводные мосты. Конструктивные формы пролетных строений. Схемы механизмов движения. Расчет разводных мостов. Определение сопротивления движения и мощности двигателей. Применение легких сплавов в разводных мостах. Условия эксплуатации разводных мостов [5, с. 163-179].

Вопросы для самоконтроля

1.  Перечислите основные типы разводных мостов.

2.  На какие нагрузки рассчитываются пролетные строения разводных мостов?

4.3. лабораторный практикум

4.4. практические занятия

5. самостоятельная работа

Темы для самостоятельной работы

Курсовые проекты

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6