ВЕСТНИК СИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

В данной работе рассматриваются особенности расчета сейсмостойкости железобетонных железнодорожных мостов по реальным записям землетрясений. Методами конечных элементов и конечных разностей производится дискретизация задачи при учете взаимодействия фундаментов опор моста с грунтом по модели Винклера и предварительного напряжения пролетного строения, которое обеспечивается напряженными элементами рабочей арматуры. Коэффициенты матрицы жесткостей взаимодействия рассчитываются по площадям контактных поверхностей висячих свай с грунтом.

На примере расчета трехпролетного железобетонного железнодорожного моста на реальные сейсмические воздействия землетрясений показано влияние предварительно напряженного состояния пролетного строения. Железнодорожный мост длиной 53,2 м расположен в 7-балльном по сейсмической интенсивности районе между станциями Шават - Гурлен на участке железной дороги Шават - Гурлен - Джумуртау - Кипчак -Койбакли. Численное решение задачи сейсмостойкости моста показало изменение его напряженно-деформированного состояния во времени. Результаты расчета железнодорожного железобетонного моста получены на основании реальной записи землетрясения Boshroyeh (Иран) интенсивностью 7 баллов по шкале MSK-64. По результатам расчетов сделан вывод, что нормальные напряжения в пролетных строениях без учета предварительно напряженной арматуры с одной стороны становятся растягивающими. Поскольку бетон на растяжение работает плохо, это вызывает постепенное растрескивание пролетного строения, в результате чего сокращается его срок службы. В соответствии с полученными результатами без предварительного напряжения арматуры железнодорожного моста вычисленные значения напряжений на растяжение оказались выше допустимых по нормативным документам на 0,45 МПа. С учетом предварительного напряжения арматуры были получены значения напряжений, соответствующие принятым в нормативном документе.

Пролетные строения мостов являются важнейшими дорогостоящими элементами транспортной системы, от состояния которых в значительной степени зависит безопасность и бесперебойность работы транспорта. В связи с этим по требованиям современных нормативных документов для больших и внеклассных мостов обязательным мероприятием является мониторинг. Системы мониторинга только начинают активно внедряться, а существующий метод оценки технического состояния по результатам мониторинга требует доработки. В статье исследуются контролируемые параметры систем мониторинга железнодорожных пролетных строений со сквозными фермами на основании расчетного и экспериментального анализа напряженно-деформированного состояния пролетного строения моста через р. Обь в г. Новосибирске. Целью настоящего исследования являлось совершенствование метода оценки технического состояния решетчатых пролетных строений по результатам автоматизированного мониторинга. Для этого были предложены новые контролируемые параметры, способствующие более точному отслеживанию возникновения и развития повреждений в пролетном строении. По результатам проведенного анализа данных, полученных с датчиков напряжений, установленных на Комсомольском мосту через р. Обь в Новосибирске, продемонстрированы преимущества использования инвариантных параметров и напряжений в элементах при пропуске одинаковой нагрузки для оценки состояния мостовых конструкций в рамках систем мониторинга. Результаты исследования подтверждают возможность использования предложенных параметров для повышения точности обнаружения повреждений системой мониторинга, что позволит увеличить безопасность на сети железных дорог. Работа вносит вклад в совершенствование метода оценки состояния железнодорожных пролетных строений по результатам мониторинга. Результаты исследования подтверждаются статистическими данными и могут служить основой для совершенствования систем мониторинга, повышения их точности и надежности в прогнозировании технического состояния металлических пролетных строений.