Напружено-деформований стан багатошарового вантового каната з розривом троса в перерізі приєднання до споруди
Date Issued
2023
Author(s)
Колосов, Д. Л.
Долгов, О. М.
Онищенко, С. В.
Білоус, О. І.
Танцура, Г. І.
Abstract
Мета. Розробка методу розрахунку напружено-деформованого стану багатошарового вантового каната з ушкодженим тросом в перерізі приєднання до споруди.
Методика. Розв’язання відомої моделі взаємодії паралельних тросів, з’єднаних еластичним матеріалом для випадку розриву неперервності одного троса в перерізі приєднання до
споруди. Метод розрахунку є аналітичним та побудованим на положеннях механіки пружного
тіла. Отримані результати, в межах лінійної постановки, можна вважати достатньо достовірними.
Результати. Розроблено метод розрахунку напружено-деформованого стану багатошарового вантового каната з ушкодженим тросом. Встановлено, що розрив неперервності одного
троса призводить до суттєвої зміни внутрішніх навантажень лише тросів, суміжних з ушкодженим. Більші зміни максимальних навантажень тросів виникають у разі розриву неперервності кутового троса, найменші – у разі розриву центрального. Характери залежності коефіцієнтів навантаження тросів від їх кількості в канаті з ушкодженим кутовим та центральним тросом якісно збігаються. Сформульована умова міцності багатошарового вантового каната з ушкодженим тросом. Встановлено залежність максимальних коефіцієнтів навантаження тросів ванти з ушкодженим центральним та кутовим тросом від кількості шарів тросів та тросів в шарах.
Методика. Розв’язання відомої моделі взаємодії паралельних тросів, з’єднаних еластичним матеріалом для випадку розриву неперервності одного троса в перерізі приєднання до
споруди. Метод розрахунку є аналітичним та побудованим на положеннях механіки пружного
тіла. Отримані результати, в межах лінійної постановки, можна вважати достатньо достовірними.
Результати. Розроблено метод розрахунку напружено-деформованого стану багатошарового вантового каната з ушкодженим тросом. Встановлено, що розрив неперервності одного
троса призводить до суттєвої зміни внутрішніх навантажень лише тросів, суміжних з ушкодженим. Більші зміни максимальних навантажень тросів виникають у разі розриву неперервності кутового троса, найменші – у разі розриву центрального. Характери залежності коефіцієнтів навантаження тросів від їх кількості в канаті з ушкодженим кутовим та центральним тросом якісно збігаються. Сформульована умова міцності багатошарового вантового каната з ушкодженим тросом. Встановлено залежність максимальних коефіцієнтів навантаження тросів ванти з ушкодженим центральним та кутовим тросом від кількості шарів тросів та тросів в шарах.
Purpose. Development of a calculation method for a stress-strain state of a multi-layer stay rope with
a damaged cable in a cross-section of connection to a structure.
Methods. Solution of a well-known model of interaction of parallel cables connected through an elastic
material for a case of continuity breakage of one cable in a cross-section of connection to a structure. The
calculation method is analytical and based on principles of mechanics of an elastic body. The obtained
results, within the limits of linear formulation, can be considered sufficiently reliable.
Findings. A calculation method for a stress-strain state of a multi-layer stay rope with a damaged cable
is developed. It is established that continuity breakage of one cable leads to a significant change in
internal loads on just the cables adjacent to the damaged one. Larger changes in the maximum cable
loads occur in a case of continuity breakage of the corner cable, the smallest changes occur in a case
of breakage in the central cable. Characters of a dependency of cable load coefficients on their number
in a rope with a damaged corner and central cable coincide qualitatively. The condition of strength for
a multi-layered stay rope with a damaged cable is formulated. A dependency of maximum load
coefficients of stay rope cables with a damaged central and corner cable on a number of layers of cables
and cables in layers is established.
a damaged cable in a cross-section of connection to a structure.
Methods. Solution of a well-known model of interaction of parallel cables connected through an elastic
material for a case of continuity breakage of one cable in a cross-section of connection to a structure. The
calculation method is analytical and based on principles of mechanics of an elastic body. The obtained
results, within the limits of linear formulation, can be considered sufficiently reliable.
Findings. A calculation method for a stress-strain state of a multi-layer stay rope with a damaged cable
is developed. It is established that continuity breakage of one cable leads to a significant change in
internal loads on just the cables adjacent to the damaged one. Larger changes in the maximum cable
loads occur in a case of continuity breakage of the corner cable, the smallest changes occur in a case
of breakage in the central cable. Characters of a dependency of cable load coefficients on their number
in a rope with a damaged corner and central cable coincide qualitatively. The condition of strength for
a multi-layered stay rope with a damaged cable is formulated. A dependency of maximum load
coefficients of stay rope cables with a damaged central and corner cable on a number of layers of cables
and cables in layers is established.