Конструктивни проблеми и решението им

  Навлизането на новата нормативна база в България в областта на мостовете и високият сеизмичен риск в определени райони на страната изискват адекватни решения за сеизмично изследване на мостови конструкции. Тук ще се спрем на антисеизмичното осигуряване на съоръженията от АМ „Люлин”. За съоръженията с 39 m греди при km 13+700 и 15+700 предвид голямата височина на колоните (34 m) се наложи разглеждането на по-съвременни решения за изолиране на връхната конструкция. Описание на мост на km 13+700 от АМ „Люлин” Мостът представлява 10-отворно съоръжение с отвори 4120 cm, система проста греда с температурно-непрекъсната пътна плоча. Двете платна на магистралата са разположени върху две конструкции, обединени с тротоарния блок. Габаритът на виадукта е 30 m, в които се включват: - две пътни платна с ширина по 11,50 m; - два външни тротоарни блока с ширина по 2,00 m; - два вътрешни тротоарни блока с ширина по 1,75 m. Ситуационно съоръжението попада в хоризонтална крива с радиус 850 m, като първите 2 отвора (страна София) попадат в преходна крива, а нивелетно е в надлъжен наклон 0,62%, качващ по посока на растящия километраж (фиг. 1). Връхната конструкция в крайните отвори се изпълнява от предварително напрегнати главни греди с височина 175 cm, дължина 39 m, разположени през 180 cm осово, по 8 броя в отвор за всяко платно. Гредите са стендови, изпълнени от бетон клас В45 и напрегнати с 40 броя въжета с условен диаметър f15 mm. Главните греди се обединяват чрез монолитна пътна плоча с дебелина 23 cm (фиг. 2). Средните отвори се изпълняват от предварително напрегнати главни греди с височина 173 cm, дължина 39 m, разположени през 252 cm осово разстояние, и са по 6 броя за всяко пътно платно. Гредите са стендови, изпълнени от бетон клас В45 и напрегнати с 53 броя въжета с условен диаметър f15 mm. Главните греди се обединяват чрез монолитна пътна плоча с дебелина 25 cm, кофрирана с панелки. В краищата на гредите при стълбовете се изпълнява монолитна напречна греда с ширина 100 cm и дебелина заедно с пътната плоча 75 cm. В края на гредите при устоите се изпълнява монолитна напречна греда с ширина 200 cm и дебелина заедно с пътната плоча 75 cm, която се бетонира след монтажа на демпферите (фиг. 2). Те са ориентирани към температурния център на моста. При изпълнението на тротоарния блок между двете конструкции в средния тротоар се изпълнява обединяване на двете връхни конструкции в една секция (фиг. 2). Стълбовете представляват плътни колони, по една за всяка конструкция, с овално напречно сечение с дебелина 280 cm и ширина 650 cm, завършваща в горния си край с двуконзолен ригел. Колоните са с височина от 1290 до 3390 cm. Ригелът е с обърнато Т напречно сечение с ширина 420 cm, ширина на стъблото 120 cm, височина на стъблото 200 cm и променлива височина на долния пояс от 150 cm при колоната до 80 cm при конзолите. Ригелите от двете платна се обединяват в напречна рамка. За осигуряване на главните греди срещу падане от лагерите при сеизмични въздействия са предвидени антисеизмични буфери (shear key) за напречна и надлъжна посока, като луфтовете им до гредите са 15 cm във всички посоки. Фундирането на стълбовете е пилотно с изливни пилоти f120 cm. При стълбовете гредите лагеруват на неопренови лагери 400/500/129 mm. Устоите са стоманобетонни, плътни, фундирани пилотно на изливни пилоти 0120 cm. Главните греди лагеруват върху PTFE неопренови лагери 400/500/133,5 mm. За осигуряване на изпадане на гредите и поемане на сеизмичните сили в напречна посока при устоите са предвидени антисеизмични буфери (shear key), като луфтовете им до гредите са 5 cm. При устоите са предвидени дилатационни фуги с дилатация 150 mm (фиг. 3). За поемане на сеизмичните сили на съоръжението в надлъжна посока при всеки устой сe поставят по 4 броя демпфери с капацитет 1500 kN и преместване 300 mm (фиг. 7). Сеизмично осигуряване на мост на km 13+700 от АМ „Люлин”. Методи за сеизмично изолиране Разгледани бяха няколко варианта на решение на проблема: √ Изолиране с неопренови лагери и антисеизмични буфери за предотвратяване изпадането на връхната конструкция. Това удовлетворява капацитета на долното строене, но големите деформации не могат да се поемат от неопреновите лагери. √ Изолиране с неопренови лагери и връзки (шок трансмитери) при всеки стълб. Деформациите са в рамките на допустимите за неопреновите лагери, но получените усилия надхвърлят многократно капацитета на колоните. Поради тази причина се спряхме на вариант изолиране с неопренови лагери и демпфери при устоите за дисипиране на енергията. За подобряване работата на конструкцията в напречна посока ригелите се обединиха в напречна рамка, като между връхните конструкции се изпълни връзка чрез тротоарния блок. Изкуствени акселерограми За целите на изследването бяха създадени изкуствени акселерограми, отговарящи на изискванията: - коефициент на сеизмична активност 0,27 и коефициент на значимост 1,5; - еластичен спектър на реагиране с вискозно затихване 5%; - 10 броя акселерограми; - стационарна дължина на акселерограмата min 10 секунди и др. Резултати от сеизмичното изследване Изследването е извършено при няколко модела: М1 - без демпфер с неопренови лагери R=0.4; М2 - връзка ригел - връхна конструкция (шок трансмитери) R=0.4; М3 - връзка ригел - връхна конструкция (шок трансмитери) R=0.6666; М4 - THA с демпфери TRANSPEC SHA 1500-300 -10 акселерограми. Детайли по монтажа Вложиха се 4*4=16 броя демпфери TRANSPEC SHA 1500-300 на FREYSSINET. Монтажът на демпфера се извърши със задна анкерна плоча към предната стена на гардбаластовата стена на устоя чрез 6 анкера М30 и с предна анкерна плоча към долната повърхност на напречната греда при устоя чрез 8 анкера М42 клас 12.9. В проекта беше предвидено бетонирането на гардбаластовата стена и напречната греда при устоите да се извърши след монтаж на демпфера. Поради кратките срокове за завършване на магистралата по технологични причини изпълнителят „Мапа Ченгиз” изпълни гардбаластовите стени предварително (с вложени анкери), което доведе до някои усложнения при монтажа. За правилното ориентиране на демпферите към температурния център на съоръжението се вложиха допълнително компенсаторни плочи и анкери. Влагането на демпфери на мост на km 13+700 и 15+700 от АМ „Люлин” доведе до значително редуциране на хоризонталните сили и огъващи моменти в рамките на капацитета на колоните, като в същото време ограничи преместванията в рамките на допустимите за вложените неопренови лагери и дилатационни фуги. За коректното сеизмично изследване на мостови съоръжения е необходимо актуализиране на нормативната база и навлизането на системата еврокодове, включително актуализиране на картата за сеизмично райониране. Крайно време е за различните сеизмични зони в България да се осигурят нормативни акселерограми за ползването им от проектантите.   Сравнение на усилия и премествания, получени при различните модели

	Огъващ момент в надлъжна посока [tm] в цокълна фуга за колони при ос									δ
	2	3	4	5	6	7	8	9	10	[mm]
M1	5290	6430	5916	5912	6684	6461	6183	6638	5551	317
M2	16874	4485	3438	3438	6302	8987	10700	7625	14153	111
M3	28421	7555	5790	5791	10615	15137	18023	12843	23838	112
M4	4895	4069	3608	4534	4831	6525	6950	5759	4915	97

  Автор Милчо Решков,  Димо Кисов ВСУ „Любен Каравелов”