Проектируемый мост состоит из двух пролетных строений, каждое из которых выполнено из шести железобетонных балок стендового изготовления полной длиной 24,0 м. Компоновка поперечного сечения пролетного строения представлена на рисунке 1. Поперечное сечение главных балок показано на рисунке 2. Сборные балки приняты из бетона В40.

     Одним из самых распространённых методов моделирования ребристых пролетных строений автодорожных железобетонных мостов является метод балочного ростверка, в котором пролетное строение рассматривается как система перекрещивающихся продольных и поперечных балок. Конечные элементы главных (продольных) балок моделируют работу пролетного строения по его длине. Поперечные балки в данном случае являются условными. Они моделируют распределяющее действие плиты проезжей части. Размеры таких элементов принимаются по высоте равными толщине плиты, а по ширине – расстоянию между узлами разбивки главных балок на конечные элементы. Армирование балок при назначении жесткости элементов допускается не учитывать.

     ПК ПАРИС поддерживает параметрический ввод типовых балок пролетных строений автодорожных пролетных строений, выполненных из обычного или преднапряженного железобетона. Перейдем на вкладку «Свойства» - «Простое сечение». Выберем категорию сечения «Бетон», тип сечения «Ж/б тавровая балка». Выберите удобные для ввода единицы измерения. Форма ввода исходных параметров сечений балки представлена на рисунке 3. Численные значения параметров приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Параметры главных балок

     Перейдем на вкладку «Свойства» - «Новый материал». Выберем тип «Бетон», типовой материал – В40 для главных балок (рисунок 4). Для поперечных балок необходимо также принять бетон класса В40, удельный вес (γ) которого равен 0. Это необходимо для того, чтобы при автоматическом расчете собственного веса балок, вес плиты не был учтен дважды.

     Перейдем на вкладку ленты «Модель» - «Балочное ПС». Выберем тип ПС – «ПС на прямой», угол ориентации φ = 0 градусов (продольная ось моделируемого пролетного строения совпадает с глобальной осью Х) и зададим параметры первой балки (рисунок 5):

1. Материал – «В40» с реальным объемным весом.
2. Количество секций балки – 3. Каждая секция имеет собственное сечение, длину, величину разбивки и граничные условия по концам. В данном примере 3 секции необходимы, чтобы обозначить оси опирания балки. Сечения всех секций одинаковые. Длина первой и последней секции – 300 мм, средней – 23400 мм. (расчетный пролет балки - 23,4 м, полная длина балки – 24,0 м). Необходимость в дополнительной разбивке крайних секций отсутствует, а среднюю разобьем на 10 частей и установим опорные закрепления в начале и конце.

     Далее скопируем строку с первой балкой активацией соответствующей команды (знак «+» над таблицей балок) и установим отступ ΔY равный 2200 мм, а затем скопируем получившуюся строку еще 4 раза. Полученная схема показана на рисунке 6.

      Для визуального отображения корректности расстановки опорных закреплений и числа делений каждой секции балки необходимо переключить вид с базового на вид «Сверху (рисунок 7).

     Далее перейдем на вкладку «Плита» не покидая окно создания балочного ПС и зададим плите материал «В40 без веса» созданный ранее. Согласно рисунку 1 свесы консолей составляют 1100 мм. Итоговая ширина пролетного строения B с учетом шага балок составила 13200 мм, что совпадает с исходными данными. Схема разбивки плиты на элементы и заданные параметры показаны на рисунке 8.

     Модель будет создана при активации команды «Применить». При необходимости сохранить или открыть исходный файл конструкции следует активировать соответствующие команды внизу активного окна мастера конструкций. Это позволяет хранить типовые или часто используемые схемы пролетных строений. При этом сохраняются не только общие параметры, но и используемые сечения и материалы.

     Оценить правильность создания модели можно включив отображение сечений «в теле» (рисунок 9). Программа автоматически подбирает и создает сечения поперечных балок с учетом смещения их сечений. Для расчета только пролетного строения достаточно было задать одну секцию с расчетной длиной 23,4 м. Однако при расчете промежуточной опоры необходимо создание двух разрезных пролетных строений в полных длинах.

     Автоматически созданные граничные условия представляют собой тип «опора» в узлах, которые смещены через двухузловую жесткую связь против направления глобальной оси Z на расстояние между низом сечения балки и заданной точкой смещения сечения (в данном примере при задании сечения балки выбрано смещение «Верх-центр»). Созданное закрепление условное, его необходимо скорректировать фактической работе опорных частей.

     Перед началом моделирования опоры необходимо скопировать полученное пролетное строение по направлению глобальной оси X на величину 24050 мм, что соответствует зазору между смежными пролетными строения в 50 мм. Необходимо отдельно скопировать элементы с заданными на них нагрузками (при необходимости) и узлы, между которыми расположены двухузловые связи с активным параметром «копировать граничные условия» (рисунки 10 и 11).

     Проектируемая промежуточная опора выполнена в виде 16 забивных свай прямоугольного сечения 35х35 см, установленных в два ряда и объединенных в верхней части монолитной насадкой. На насадке установлено 12 опорных тумбочек под осью опирания каждой балки.  Основные размеры опоры приведены на рисунке 12.

     Перед созданием модели опоры необходимо задать сечения насадки и свай, а также материал элементов, из которых они будут состоять (в данном примере бетон «В25»). Задание данных свойств уже было рассмотрено выше, размеры сечений приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Параметры сечений опоры

     Перейдем на вкладку ленты «Модель» - «Опора». В качестве узла привязки зададим узел, смещенный относительно оси опирания конца первой балки на величину 50 мм, где позднее будут располагаться двухузловая связь, имитирующая работу опорной части. Данный узел будет являться верхним узлом элемента первой опорной тумбочки (рисунок 13) и имеет порядковый номер 363.

     Число ярусов создаваемой опоры – 3 (тумбы, ригель, сваи). Зададим каждому ярусу соответствующий тип (составной, ригель, составной), материал (В25), сечение и высоту или отметку. Заполненная форма мастера конструкций по ярусам приведена на рисунке 14. Все отметки привязаны к узлу привязки, поэтому если модель создается в уловных координатах по высоте, лучше использовать параметр «Высота яруса». Ярус типа составной используется для задания нескольких однотипных вертикальных элементов в одном уровне, ригель – для задания горизонтальных элементов. Для составных ярусов необходимо ввести следующие параметры:

1. ярус 1 ( опорные тумбочки): число рядов – 2, элементов в ряду – 6, расстояние между осями крайних тумб вдоль оси Y составляет 11000 мм, вдоль оси Y – 650 мм (см. рисунок 12);
2. ярус 2 (ригель): длина ригеля – 12200 мм (см. рисунок 12);
3. ярус 3 (сваи): число рядов – 2, элементов в ряду – 8, расстояние между осями крайних свай вдоль оси Y составляет 11200 мм, вдоль оси Х – 800 мм (см. рисунок 12).

     Мастер создания опоры автоматически расставляет одноузловые связи имитирующие работу «свая-грунт» если составные ярусы опоры находятся ниже уровня поверхности земли. В данном примере сваи проходят через 2 грунта: суглинок и крупный песок. Для корректного расчета жесткостей таких связей необходимо указать коэффициенты пропорциональности каждого слоя грунта. Для добавления нового грунта к расчетной модели необходимо воспользоваться вкладкой ленты «Свойства» и далее командой «Новый грунт». Заданные свойства грунтов показаны на рисунках 15 и 16. Коэффициент пропорциональности является вычисляемым параметром на основе введенных основных параметров. При необходимости пользователь может скорректировать полученное значение.

     Перейдем на вкладку «Грунтовые слои» формы мастера создания конструкции опоры. Необходимо ввести уровень естественной поверхности грунта в пользовательских единицах, отсчитываемый от отметки узла привязки верха опоры (в данном примере отметка узла привязки составляет -1250 мм, а расстояние до земли от нее – 3300 мм) и два слоя грунта в соответствии с рисунком 12. Отметка низа последнего слоя должна быть ниже отметки низа последнего яруса. Заполненная форма мастера конструкций по слоям грунтов показана на рисунке 17. При изменении любого параметра в окне отображения в правой части формы будет обновляться вид проектируемой конструкции для лучшего визуального восприятия исходных данных.

     Модель опоры будет создана при активации команды «Применить». При необходимости сохранить или открыть исходный файл конструкции следует активировать соответствующие команды внизу активного окна мастера конструкций. Это позволяет хранить типовые или часто используемые схемы опор. При этом сохраняются не только общие параметры, но и используемые сечения и материалы. Оценить правильность создания модели можно включив отображение сечений «в теле» (рисунок 18).