Органическая система преднапряжения — применение, особенности, преимущества

Органическая система предварительного напряжения — это концепция, взятая за основу поведения органических структур (биомиметических или сформированных природой структур), полученных от природы, называемых мышцами. Это напоминает активную систему управления предварительным напряжением.
Основной целью органической системы предварительного напряжения является снижение напряжений или деформаций, вызванных живой нагрузкой. OPS можно определить как автоматическую адаптивную систему предварительного напряжения, которая способна либо увеличивать, либо уменьшать силу предварительного напряжения в зависимости от изменения нагрузки в условиях эксплуатации конструкции.
Для большего понимания можно выразить органическую систему предварительного напряжения как систему предварительного напряжения, которая автоматически регулирует натяжение, приложенное к тросам, в зависимости от действующих нагрузок. Это осуществляется с помощью системы управления. Такая регулировка служит цели минимизации напряжений и деформаций конструкции.
Разработка OPS началась в рамках исследовательского проекта по органическому предварительному напряжению, который был инициирован в FEUP. Результаты первого численного моделирования позволили сделать вывод, что органическое предварительное напряжение в основном полезно для конструкций мостового оборудования.
Поскольку в мостовых конструкциях большое значение имеют изменения живой нагрузки и деформаций, OPS лучше всего подходит для этих целей. Развитие OPS можно объяснить следующими этапами развития, как показано в таблице ниже.
Таблица.1.Технология OPS — историческая справка
Год
Достижения
1994-1999
Стадия НИОКР разработана в ФЭУП
2003
Начальная лабораторная модель
2004
Первое применение системы OPS в полном масштабе. Пилотный проект, разработанный в ФЭУП
2009
Концепция тетивы OPS для 70-метрового пролета
2011
Модернизация ОПС для температур ниже нуля, Первый большой виадук; многопролетный
2013
Первое применение OPS для кабельных конструкций
2014
Сборная сегментная конструкция — использование ОПС в пусковых порталах
2015
Применение на многопролетных виадуках с пролетом 90 метров

Концепция просмотра системы органического преднапряжения

Обзорная система OPS была разработана в период с 2007 по 2009 год. Навесное оборудование было получено с помощью некоторых концепций браузинга. Концепция браузинга имеет определенные преимущества в применении, например, в системах передвижных лесов (MSS).
Передвижные системы лесов помогают при строительстве мостов с криволинейной кривизной. Это делает сборку более важной. Этот метод обеспечивает большую стабильность на этапе запуска. Концепция органической системы предварительного напряжения также была разработана в больших подвижных системах лесов (LMSS).
Компоненты органической системы предварительного напряжения

Основные компоненты концепции органической системы предварительного напряжения

Элементы и концепция системы органического преднапряжения

Основными элементами системы ОПС с учетом оборудования мостового сооружения в качестве пояснительной ссылки являются:

  • Активатор и активное анкерное крепление
  • Используемые несвязанные тросы
  • датчики
  • Электронный контроллер в блоке управления балкой
  • Пассивное анкерное крепление
  • Отклоняющиеся берега
  • На рисунке-2 показано наглядное объяснение следующего.

    Элементы и концепция органической системы предварительного напряжения Основные элементы, задействованные в технологии OPS в мостостроении

    Алгоритм, использующий прогиб балки в середине пролета в качестве основной переменной, используется в качестве критерия для управления OPS. Датчики давления устанавливаются для контроля и измерения прогиба среднего пролета. Датчики будут непрерывно посылать сигнал на блок управления всей системы (PLC).
    Этот алгоритм управления принимает решение на основе срабатывания нагрузок. Это изменение зависит от натяжения предварительно напряженных тросов. Эти изменения связаны с изменениями хода гидравлических цилиндров. Теперь прогиб в середине пролета является фактором, определяющим решение о срабатывании.
    OPS снабжены отдельными и избыточными датчиками, которые будут измерять точно и правильно. Это гарантирует, что решение алгоритма будет принято на основе точной информации.
    Для проверки данных предусмотрено множество предупреждающих операторов. Эти операторы срабатывают при обнаружении любого вида несоответствия. Существует несколько комбинаций сигналов тревоги, которые облегчают обнаружение несоответствия и предупреждают оператора о необходимости проверки данных. Эта возможность доступна в режиме реального времени через интерфейс сенсорного экрана. Он установлен на блоке управления балкой.
    Оператор должен подтвердить правильность данных, на основании чего принимаются немедленные меры. Это необходимо для того, чтобы в дальнейшем обеспечить регулярное выполнение операции и предотвратить причину риска. Здесь поведение оборудования моста четко представлено оператору. Таким образом, система OPS помогает улучшить коэффициент безопасности конструкции.

    Преимущества системы органического преднапряжения

    Некоторые из преимуществ, которые дает установка системы OPS, следующие:

    • Облегчение конструкции сооружений
    • Строительство эффективных конструкций
    • Снижение веса хорошо сказывается на эксплуатационных расходах и производительности.
    • Повышается несущая способность
    • Повышается эффективность работы

    Применение системы органического преднапряжения

    Система OPS была применена при запуске портального оборудования при сегментном строительстве мостов. Технология OPS лучше всего подходит для строительства длиннопролетных мостов.
    Помимо вышеупомянутых преимуществ, она также способна преодолевать такие проблемы, как:

  • Чрезмерный вес оборудования
  • Время строительства — Задержки в сроках строительства из-за трудностей в управлении оборудованием сокращаются благодаря технологии OPS.
  • Повышается универсальность оборудования строительных лесов
  • Упрощается транспортировка
  • упрощается монтаж на стройплощадке
  • Сокращается площадь, необходимая для хранения оборудования.
  • Производительность
  • Нестабильность больших пролетов
  • Контроль прогибов в системе OPS позволяет преодолеть пролет за пролетом сборного сегментного строительства. Они открывают новые границы строительства, привнося новое творчество.

    Особенности технологии органического преднапряжения

    Основными особенностями технологии OPS в мостостроении являются:

  • Уменьшение прогиба в середине пролета.
  • Уменьшение прогиба среднего пролета в случае запуска порталов.
  • Достигается облегчение конструкции оборудования
  • Обеспечивается более высокая несущая способность оборудования
  • Более высокий уровень безопасности обеспечивается за счет постоянного мониторинга конструкций лесов.
  • Технология OPS позволяет заранее определять прогибы.
  • В технологии OPS используются более простые стальные соединения. Это способствует снижению напряжения.
  • Читайте также:
    Защитные системы для железобетонных конструкций
    Выбор участка для «зеленого» офисного здания на основе системы LEED
    Система мониторинга земляных работ — типы и цели для обеспечения безопасности в строительстве
    Автоматизированное управление и перемещение материалов в строительных проектах
    Собственные системы поддержки траншей, используемые в строительстве

    Читайте далее:
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Центрсельстрой