Nemetschek Engineering User Contest 2009 • Category 3: CAE Civil Works 107 3 Nový most přes vltavu v Praze Troji oblouk tvoří jeho horní přírubu a betonová předpjatá mostovka přírubu dolní. Způsob uspořádání a tvarování mostu, při rozpětí 200,4 m, vytváří světově unikátní konstrukci. Monolitická deska mostovky tloušťky 250 mm je předepnuta v příčném i podélném směru. V příčném směru je deska vyztužena prefabrikovanými předpjatými příčnými žebry v osové vzdálenosti 4 m. Prefabrikované předpjaté příčníky mají konstantní tloušťku 400 mm a proměnnou výšku maximálně 1500 mm. Popis Statické A Dynamické Analýzy Mostu Pro globální analýzu konstrukce byly vytvořeny tři základní prostorové modely v programech Scia Engineer, NEXIS a je-den rovinný model v programu NEXIS s využitím modulu TDA pro analýzu postupu výstavby s uvážením vlivu dotvarování smršťování betonu. Deskostěnové modely byly použity pro globální statickou a dynamickou analýzu, model sloužil i jako podklad pro detailní řešení aerodynamické stability konstrukce . Ve výpočtech byla uvážena geometrická nelinearita – řešení podle teorie 2.řádu a nelineární řešení závěsných prvků jako lan s průvěsem s osovou tahovou silou respektující tzv. tahové zpevnění – „tension stiffening“. Veškeré výsledky byly porovnávány se zjednodušenými výpočty na modelech, u kterých je známé přesné analytické řešení. Závěsy mostu byly modelovány jako nelineární prvky – lana s průvěsem schopné přenášet pouze tahové namáhání. Pro jednotlivá lana byly spočteny jejich příčinkové plochy pro stanovení účinků pohyblivého zatížení a určena tzv. matice účinku předpětí popisující vzájemnou interakci závěsných lan (účinek předpětí jednoho lana na zbytek systému). Nedílnou součástí výpočetní analýzy jsou i montážní stavy – návrh a posouzení montážního ztužení, výsuv konstrukce, připojování prefabrikovaných příčníků atd. Výpočet deformací byl proveden na prostorových modelech – geometrická (teorie II. řádu) i fyzikální (závěsy zadány jako lanové prvky s průvěsem, přenášejí pouze tahové namáhání) nelinearita je ve výpočtu zohledněna. Pro analýzu dynamických účinků pohyblivého zatížení - byl použit prostorový matematický model systému mostní konstrukce × pohybující se vozidlo včetně vystižení nerovností vozovky. Při řešení dynamického chování systému se pozornost soustředila především na dynamickou odezvu mostní konstrukce. Pohyblivé zatížení mostu bylo při dynamickém výpočtu modelováno pomocí čtyř různě uspořádaných sestav prostorových modelů znákladních vozidel Tatra T815 o celkové hmotnosti 26 t. Zvýšená pozornost byla vzhledem k charakteru konstrukce věnována možné ztrátě aerodynamické stability. Byly provedeny zjednodušené výpočty založené na empirických vztazích a odhadech derivací součinitele vztlaku; zároveň však proběhla detailní analýza-měření charakteristik na sekčním modelu a následné numerické výpočty, které potvrzují, že ke ztrátě aerodynamické stability dochází při rychlosti mnohonásobně vyšší než je referenční rychlost udávaná normou pro danou oblast. Výpočet stability konstrukce probíhal ve dvou krocích. Výpočet klasickým způsobem dle Eulerovského pojetí stability způsobené bifurkací rovnováhy – hledal se násobitel daného zatížení, při kterém dojde ke ztrátě stability. Druhý výpočetní postup vycházel z řešení konstrukce podle teorie II. řádu a určení rezervy v napětí pro dané zatížení k dosažení meze kluzu použité oceli v rozhodujících částech mostu. Pro výpočet byly uváženy možné výrobní nepřesnosti. Jejich zadání bylo vždy vztaženo k příslušnému vlastnímu tvaru (normování vlastních tvarů dle maximálních hodnot imperfekcí). Samotný výpočet pak probíhá jako iterační proces, kdy je nezbytné stále kontrolovat a porovnávat výsledky dle teorie II.řádu s výsledky přibližné metody. Vzhledem k malému vzepětí se konstrukce řešila jako plochý oblouk s uvážením stlačení střednice.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTgyMDE=