Напружено-деформований стан багатошарового вантового каната з розривом троса в перерізі приєднання до споруди

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.

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.