Результаты экспериментальных исследований динамики пролетных строений

В процессе испытаний мостов на участке Мурманск – Ковдор была проведена экспериментальная оценка динамического коэффициента к поездной нагрузке. Выполненные исследования показали, что используемый при классификации поездных нагрузок динамический коэффициент 1+21/(30+λ) вместо предложенного еще в двадцатые годы прошлого века коэффициента 1+18/(30+ λ) и принятого в СНиП 2.03.05-84* обеспечивает дополнительный запас надежности порядка 6% при оценке несущей способности стальных пролетных строений эксплуатируемых мостов. Для определения возможности пропуска подвижного состава по пролетным строениям мостов производится сравнение классов элементов пролетного строения моста с классом нагрузки. Класс элемента пролетного строения моста (К) в соответствии с Руководством определяется по формуле:

; где

k - допускаемая временная нагрузка;

k_н - эталонная нагрузка по схеме Н1;

(1+m) - динамический коэффициент для эталонной нагрузки по схеме Н1;

Значения k и k_н определяются для одной и той же линии влияния (по ее длине и положению вершины).

Класс нагрузки равен:

; где

k₀ - эквивалентная нагрузка от классифицируемого подвижного состава;

(1+m₀) -динамический коэффициент для классифицируемого подвижного состава.

Определение возможности пропуска нагрузки по мосту производится сравнением класса нагрузки K₀ с минимальным классом элемента моста К.

Результаты испытаний эксплуатируемых стальных мостов показывают, что при оценке их грузоподъемности динамический коэффициент 1+21/(30+λ) может быть заменен на принятый в СНиП 2.03.05-84* коэффициент 1+18/(30+ λ) (рисунки 16, 17).

Рисунок 16 – Экспериментальные и нормативные значения коэффициента динамики

Приведенные данные свидетельствуют о том, что при устройстве на мостах бесстыкового пути целесообразно учитывать резервы грузоподъемности пролетных строений вследствие снижения динамических воздействий от подвижного состава. На рисунке 17 приведены экспериментальные значения динамического коэффициента к поездным нагрузкам по результатам испытаний стальных и железобетонных пролетных строений на участке Ковдор – Мурманск. Полученные данные подтверждают результаты проведённых ранее испытаний стальных мостов (см. рисунок 16).

Звеньевой путь, 1201 км, ПК 1	Бесстыковой путь, 1201 км, ПК 6
Бесстыковой путь, 1311 км, ПК 3	Железобетонные мосты

Рисунок 17 – Экспериментальные и нормативные значения коэффициента динамики к поездной нагрузке для стальных и железобетонных пролетных строений

Выводы

1. Грузоподъемность стальных пролетных строений, спроектированных по нормам ХХ века и не имеющих повреждений, достаточна для пропуска грузовых вагонов с нагрузкой на ось 27 тс и погонной 9 тс/м пути. Решение о возможности пропуска грузовых вагонов с погонной нагрузкой 8,0 – 9,0 тс/м по стальным мостам неизвестных норм проектирования должно приниматься на основе оценки их грузоподъемности расчетным путем или испытаний, а также фактического состояния пролетных строений.

2. Грузоподъемность железобетонных пролетных строений, спроектированных по нормам ХХ века, не имеющих повреждений и с толщиной балласта до 30 см, достаточна для пропуска грузовых вагонов с нагрузкой на ось 27 тс и погонной 9 тс/м пути. Решение о возможности пропуска грузовых вагонов с погонной нагрузкой 8,0 – 9,0 тс/м по железобетонным мостам с большей толщиной балласта или неизвестных норм проектирования должно приниматься на основе оценки их грузоподъемности расчетным путем или испытаний, а также их фактического состояния, в том числе характеристик бетона, и конструктивных недостатков.

3. При оценке возможности пропуска поездных нагрузок по стальным пролетным строениям к временной нагрузке предлагается вводить динамический коэффициент 1+18/(30+ λ) вместо принятого 1+21/(30+λ). В случае укладки на мостах бесстыкового пути целесообразно учитывать резервы грузоподъемности пролетных строений вследствие снижения динамических воздействий от подвижного состава.