ОТРИМАННЯ МАТРИЦІ ПОДАТЛИВОСТІ НЕСУЧОГО КАНАТУ ОДНОПРОЛІТНОГО ВИСЯЧОГО ТРУБОПРОВОДУ
DOI:
https://doi.org/10.31471/2304-7399-2025-20(76)-227-243Ключові слова:
несучий канат, висячий трубопровід, прольот, стріла прогину, матриця податливості, числові методи, дискретна модельАнотація
У роботі розглянуто питання розробки дискретної моделі несучого канату висячого трубопроводу, в якій точки кріплення підвісок одночасно є точками дискретизації параметрів канату. Для отримання матриці податливості несучого канату виконано моделювання поведінки двох процесів: провисаннянесучого канату під дією власної ваги і додаткового навантаження. Конструювання дискретної моделі відбулося у два етапи. Спочатку було отримано значення вертикальних координат у випадку симетричного навантаження. На другому етапі відбулася верифікація отриманої моделі та її поширення на асиметричне навантаження.
Застосування чисельних методів розрахунку на основі дискретної моделі дозволило отримати координати вузлових точок канату в двох крайніх положеннях – початковому і під дією п’яти рівних сил по 20 КН, що були прикладені до вузлів. На проміжку зміни додаткового силового навантаження [0…20 КН] здійснено лінеаризацію залежності “сила–переміщення вузла”. Це дозволило визначити долі кожної сили в загальному векторі переміщень вузлів. На підставі цього було остаточно отримано лінеаризовану матрицю податливості гнучкого несучого канату з нелінійними характеристиками системи “трубопровід–несучий канат”. Показано приклад використання матриці податливості для визначення переміщень вузлів канату при несиметричному додатковому навантаженні.
Посилання
1. Грудз В. Я., Тимків Д. Ф., Михалків В. Б., Костів В. В. Обслуговування і ремонт газопроводів. – Івано-Франківськ: Лілея-НВ, 2009. – 712 с.
2. Киреенко В. И. Висячие трубопроводные переходы / В. И. Киреенко, В. Н. Шимановский, Д. А. Коршунов, Ю. В. Смирнов. – К.:Будівельник, 1968, – 158 с.
3. Солдатов К. И. Собственные колебания висячих трубопроводных переходов//Наука и прогресс транспорта. Вестник Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта / ДИИТ. – Д., 2005. – Номер 6. – С. 97–119.
4. Arco D. C., Aparicio, A. C. Simplified Numerical Analysis of Suspension Bridges //Proceedings of the fourth international bridge engineering conference, San Francisco, California, August 28-30, 1995: Volume 2, -p. 324-334/
5. Vertical Deformation Monitoring of the Suspension Bridge Tower Using GNSS: A Case Study of the Forth Road Bridge in the UK/Qusen Chen, Weiping Jiang, Xiaolin Meng, Peng Jiang, Kaihua Wang, Yilin Xie, Jun Ye//Remote Sens. 2018, 10, p.364-372
6. Gimsing N.J., Georgakis С.T. Cable Supported Bridges. Concept and Design. 3rd Ed. LtdJohn Wiley & Sons, 2012. 592 p.
7. Беркман М. Б.,и др. Подвесные канатные дороги. –М.:Машиностроение 1984. – 264с.
8. Адамовський М. Г., Мартинців М.П. Бадера Й.С. Підвісніканатні лісотранспортні системи.–К.: ІЗМН. 1997. –156 с.
9. Тисовський Л.О., Рудько І.М. Дослідження закономірностей руху вантажу вздовж канатної транспортної установки. Підйомно-транспортна техніка. 2005. Вип. 4(16). С. 12-18.
10. Gimsing, N.J.,Georgakis, C.T. (2012) Cable Supported Bridges: Concept and Design. 3rd Edition, John Wiley & Sons Ltd., Chichester, UK.
11. Synge J.L., Griffith B.A. Principles of mechanics. –New York: Mcgraw Hill Book Company, 1959. – 515 p.
12. Беляев Н. М. Сопротивление материалов. – М.: Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», –1976 г., – 608 с.
13. Тисовський Л.О., Рудько І.М. До визначення рівняння кривої прогину каната підвісної транспортної установки // Науковий вісник: Збірник науково-технічних праць. – Львів: УкрДЛТУ. – 2005, вип. 15.1. – с. 137 – 142.
14. Dong-Ho C., Sun-Gil G, Ho-Sung N.Simplified Analysis for Preliminary Design of Towers in Suspension Bridges. Journal of Bridge Engineering Volume: 19 –2014 – p.04013007–1- 04013007-12.
15. Starossek U. Dynamic Stiffness Matrix of sagging Cable// Journal of engineering mechanics 117(1991) 12, –p.2815-2829.
16. Grigorjeva T. Paeglitis A. The simplified analysis of the asymmetric single-pylon suspension bridge with rigid cables// Engineering Structures and Technologies 12(2), (2021): –p.61-66.
