По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 629.4.015.001.57

Особенности формирования расчетных загружений и оценки выносливости элементов мостовых сооружений по принятым методикам некоторых стран

Н. В. Козак ассистент, канд. техн. наук, проф., Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, г. Санкт-Петербур
В. А. Быстров канд. техн. наук, проф., Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, г. Санкт-Петербург

В данной обзорной статье рассматриваются основы существующих в различных странах методик расчета элементов конструкций мостов на выносливость от воздействий цикличной временной подвижной нагрузки. Сделан акцент на обобщении моделей оценки и особенностях задания исходных параметров (с использованием вероятностных обобщений или детальном моделировании проектной нагрузки).

Литература:

1. Bystrov V, Kozak N Issues and concepts of road transport structures’ development and provision of traffic and pedestrian safety // Transportation Research Procedia Volume 36. — Elsevier, 2018. — С. 103–107.

2. Саламахин П.М. Проблемы, вызывающие необходимость замены нормативных временных нагрузок АК для автодорожных мостовых сооружений // Наука и прогресс транспорта. Вестник Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорт. — Днепропетровск, 2010. — С. 232–239.

3. Быстров В.А. Обоснование режимов нагруженности эксплуатируемых сталежелезобетонных автодорожных и городских мостов // Межвуз. сб. научн. тр. — СПб.: СПбГАСУ, 2005. — С. 10–21.

4. Научно-технический отчет. Оценка остаточного ресурса конструкций стационарных пролетных строений Дворцового моста через реку Неву в Санкт-Петербурге. — СПб., 2010. — 140 с.

5. Козак Н.В., Ярошутин Д.А. Оценка результатов испытаний балочных пролетных строений мостов с использованием конечно-элементных моделей // Актуальные проблемы безопасности дорожного движения: материалы 70-й Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых 5–7 апреля 2017 года. — СПб.: СПбГАСУ, 2017. — С. 8–13.

6. Новый политехнический словарь. — М.: Научное издательство, 2000.

7. Корнеев М.М. Сталежелезобетонные мосты: теоретическое и практическое пособие по проектированию. — СПб.: ФГБОУ ВПО ПГУПС, 2015. — 400 с.

8. СП 35.13330.2011. Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84*. — М.: ФГУП ЦПП, 2011. — 347 с.

9. Козак Н.В. Сравнительный анализ отечественных и зарубежных норм проектирования в области расчетов элементов на выносливость // Инновации и долговечность объектов транспортной инфраструктуры (материалы, конструкции, технологии): материалы научно-практической конференции. — СПб., 2019. — С. 92–96.

10. Новожилова Н.И. Прогнозирование надежности конструкций стальных и сталежелезобетонных мостов: учебное пособие с элементами УИРС / Н.И. Новожилова, В.А. Быстров, В.Л. Шайкевич. — Л., 1989. — С. 96.

11. EN 1993-2: Eurocode 3: Design of steel structures — Part 2: Steel bridges. CC0 Universa, 2006, 122 p.

12. ДБН В.2.3-26:2010. Мости і труби. сталеві конструкції. Правила проектування. — Київ: Мінрегіонбуд України, 2011. — 265 с.

13. AASHTO LRFD bridge design specifications. American Association of State Highway and Transportation Officials, 2012. 1661 p.

14. BS 5400 Steel, concrete and composite bridges — Part 10: Code of practice for fatigue. BSI, 1980, 78 p.

15. Song YongSheng, Ding YouLiang. Fatigue monitoring and analysis of orthotropic steel deck considering traffic volume and ambient temperature // SCIENCE CHINA. Technological Sciences. — Vol. 56. — №7. — 2013. — Р. 1758–1766.

Одной из ключевых особенностей проектирования и расчета мостовых сооружения является необходимость учета воздействий от такого определённого вида нестатических нагрузок, как поток проходящего транспорта. Нестатичность данных воздействий проявляется не только в изменяющихся величинах нагрузок, но также и в расположении точек их приложениях [1]. При этом если для железнодорожных мостов рассматривают перемещения нагрузок только по продольной оси моста, то для автодорожных сооружений ввиду отсутствия «фиксированного» рельсового пути важным является также аспект поперечного расположении и перемещения нагрузок.

Для статических расчетов мостовых конструкций на прочность в настоящее время используются принципы наиневыгоднейшего загружения конструкций, при которых фактически рассматривается статическая установка определённой нагрузки (необходимо отметить, что существующие методы использования моделей эталонных нагрузок типа АК, НК вполне обоснованно подвергаются критике [2]). Эффекты динамического воздействия, вероятность распределения по полосам движения при этом учитывается коэффициентами. Однако, согласно проведенным исследованиям [3], наиболее значимыми в специфике работы мостовых конструкции являются именно расчеты на циклические, долгосрочные воздействия. Как показывают результаты обследований и испытаний мостовых сооружений [4, 5], наибольший износ наблюдается у элементов, подверженных цикличной работе, с переменными знаками напряжений, т. е. речь идет об усталостном характере разрушений. Усталость материала, как известно, представляет собой изменение механических и физических свойств материала в результате действия многократных знакопеременных (циклических) или однозначных, нередко вибрирующих нагрузок, приводящее к его прогрессирующему разрушению [6], выносливость же определяется как свойство, обратное усталости. Большая часть используемых ныне моделей расчетов выносливости сводится к сопоставлению действующих и предельных напряжений от заданных нагрузок, различие заключается в сравниваемом параметре — им может быть как размах напряжений, так и сравнение общей загруженности деталей [7].

Для Цитирования:
Н. В. Козак, В. А. Быстров, Особенности формирования расчетных загружений и оценки выносливости элементов мостовых сооружений по принятым методикам некоторых стран. Строительство: новые технологии - новое оборудование. 2019;12.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: