Напряженно-деформированное состояние дорожных плит в процессе производства и эксплуатации в условиях Западной Сибири

В строительстве автомобильных дорог в сложных гидрогеологических и климатических условиях Западной Сибири используются сборные железобетонные дорожные плиты. За более чем полувековой период эксплуатации они доказали свои достоинства и в настоящее время продолжают пользоваться большим спросом. В связи с этим задача развития дорожной сети в регионах Западной Сибири и осваиваемых районах Крайнего Севера с покрытием из сборных железобетонных плит остается актуальной. Дорожные железобетонные преднапряженные плиты ПДН, как показал многолетний опыт их производства и эксплуатации, подвержены трещинообразованию уже на этапе заводского изготовления. Для исследования причин образования трещин выполнен анализ напряженно-деформированного состояния дорожных плит в программно-вычислительном комплексе ANSYS 14.0. Выявлено, что существующая схема расположения рабочей напрягаемой арматуры по действующей типовой серии 3.503.1–91 (вып. 1) способствует развитию поперечных напряжений растяжения σty в торцевой части плит и в зонах, примыкающих к ней. Возникающие растягивающие напряжения могут инициировать раскрытие продольных трещин в процессе эксплуатации в условиях многократных повторных воздействий, характерных для условий эксплуатации дорожной плиты. По результатам анализа предложено техническое решение по оптимизации армирования дорожных плит, снижающее негативное влияние растягивающих напряжений в торцевых участках плит от усилия предварительного обжатия. Оптимизация сводится к повышению дисперсности распределения напрягаемой арматуры в сечении при сохранении мощности предварительного напряжения по усилению обжатия, что приводит к снижению поперечных напряжений растяжения до приемлемого уровня.