Разработка аналитического метода для вантовых мостов с учетом локальных повреждений, вызванных обрывом несущих тросов

Мостовые сооружения часто подвергаются воздействию экстремальных условий, таких как непогода, землетрясения, дорожно-транспортные происшествия, а также взрывы. Экстремальные нагрузки могут привести к повреждению зон крепления в результате высокой концентрации напряжений и могут привести к повреждению стальных тросов. Основная цель исследования - разработка аналитического метода, расширяющего понимание поведения мостов с длинными пролетами на вантовых опорах в случае отказа одного или нескольких вант. С помощью этого метода можно вывести формулу для более точного расчета коэффициента динамического усиления. Система с параллельной нагрузки рассмотрена как концептуальная модель длиннопролетных мостов на вантовых опорах. Также исследована надежность конструкции мостов с длинными пролетами, опирающихся на ванты, в случае потери вантов. Концептуальная модель состоит из балки, подвешенной на тросах (натяжных элементах). Выбрана модель, упрощающая аналитический подход. Если изучение упрощенной модели показывает возможность ожидать аналогичного явления в более сложных моделях. Рассмотрены множественные отклонения кабеля. Использован аналитический подход в разработке функции аппроксимы для коэффициентов увеличения напряжения при обрыве кабеля с использованием метода наименьшего квадрата. Предложенная аппроксимирующая функция является точной и безошибочной менее чем на 5 % во всех протестированных системах, за исключением незначительных значений β, а увеличение β уменьшает коэффициент усиления напряжения. Параметры β влияют на расчёт нагрузки на кабель. Системы высоких значений β требуют меньших проектных нагрузок, которые позволяют сегментировать вантовый мост с большим пролетом на зоны различных значений β. Такой подход дает возможность определить минимальную проектную нагрузку на каждую зону, что в результате снижает затраты на монтаж кабеля при потере кабелей.