Регулирование динамических характеристик пролетных строений пешеходных мостов

Развитие и реконструкцию транспортной инфраструктуры городов и их агломераций невозможно представить без пешеходных путепроводов. Они позволяют увеличить пропускную способность дорог при относительно небольших капиталовложениях, при этом обеспечив полную безопасность пешеходного движения. Пролетные строения пешеходных мостов относительно легкие в сравнении с автодорожными пролетами, что делает их чувствительными к различным по своей природе динамическим воздействиям, а также к общепринятым в инженерных расчетах упрощениям и пренебрежениям. В качестве подтверждения данного предположения в работе приведены результаты испытаний трех пешеходных мостов, построенных в 2009–2012 г. в Дальневосточном регионе. Полученные результаты обосновывают предложенную концепцию регулирования динамических характеристик пролетных строений.
Суть концепции заключается в использовании полимерных опорных частей с заданной сдвиговой жесткостью и демпфирующими свойствами, что создает возможность эффективного управления динамическими характеристиками пролетного строения. В качестве базового материала предлагается использовать полиуретан различных марок. В связи с отсутствием справочных данных о физико-механических характеристиках полиуретана различной жесткости (твердости) проведены опытные лабораторные исследования, описанные в данной статье. В рамках опыта изготовлено три серии опорных частей из резины и полиуретана различных марок.
В результате исследования получены значения модуля сдвига для испытуемых материалов. Кроме того, при динамических испытаниях выявлены признаки высокой диссипативности полиуретана по сравнению с резиной, используемой в опорных частях, что подтверждает его эффективность как демпфирующего элемента в пешеходном пролетном строении.
Материалы, изложенные в статье, обосновывают практическую значимость исследования, а полученные результаты будут применены при моделировании опорных частей для натурных объектов.

1. Оценка динамических параметров пролетного строения пешеходного моста на ПК 156+32 на объекте: Реконструкция автомобильной дороги Аэропорт «Кневичи» – ст. Санаторная на участке автомобильной дороги М-60 «Уссури» Хабаровск – Владивосток на участке км 747-750 : отчет о НИР № 06/12 / И. Ю. Белуцкий, С. Н. Томилов, А. И. Гришин [и др.]. Хабаровск, 2012. 40 с.

2. Белуцкий И. Ю., Иовенко В. В., Лапин А. В. Определение значений собственного периода колебаний пролетных строений, опертых на резино-металлические опорные части приближенными методами // Вестник СибАДИ. 2017. Вып. 6 (58). С. 91–98.

3. Белуцкий И. Ю., Лапин А. В. Особенности динамической работы пролетных строений пешеходных мостов // Дальний Восток: проблемы развития архитектурно-строительного комплекса. Хабаровск : Издательство Тихоокеанского государственного университета, 2015. № 1. С. 263–270.

4. СП 35.13330.2011. Мосты и трубы : актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84* : свод правил : утвержден приказом Министерства регионального развития Российской Федерации от 28 декабря 2010 г. № 822 : введен в действие с 20 мая 2011 г. Москва : ЦНИИС, 2011. 340 с.

5. Лапин А. В. Актуальные вопросы компоновки поперечных сечений пролетных строений пешеходных мостов // Ученые заметки ТОГУ : электронное научное издание. 2015. Т. 6, № 2. С. 6–18.

6. Иовенко В. В. Избранные лекции по сопротивлению материалов / Тихоокеанский государственный университет. Хабаровск : Издательство ТОГУ, 2016. 223 с.

7. Еловский Р. Э., Люзовик С. С., Козырев С. В. Расчет пролетного строения. Пешеходный путепровод. Пролетное строение L = 42,6 м. «Реконструкция автомобильной дороги Аэропорт «Кневичи» – ст. Санаторная на участке автомобильной дороги М-60 «Уссури» Хабаровск – Владивосток на участке км 747–750» / НПО «Мостовик». [S. l. : s. n.], 2010. 21 с.

8. Тимошенко С. П. Колебания в инженерном деле. Москва : Наука, 1967. 444 с.

9. Прочность. Устойчивость. Колебания. Справочник. В 3 т. / под общ. ред. И. А. Биргера и Я. Г. Пановко. Т. 3. Москва : Машиностроение, 1968. 567 с.

10. Смирнов А. Ф. Устойчивость и колебания сооружений. Москва : Трансжелдориздат, 1958. 571 c.

11. Методические рекомендации по вибродиагностике автодорожных мостов / Министерство транспорта РФ, Государственная служба дорожного хозяйства Росавтодор. Москва, 2001. 25 с.

12. СП 79.13330.2012. Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний : актуализированная редакция СНиП 3.06.07-86* (с Изменениями № 1, 3, 4) : свод правил : утвержден приказом Министерства регионального развития Российской Федерации от 30.06.2012 № 273 : введен в действие с 1 января 2013 г. Москва : ЦНИИС, 2012. 33 с.

13. Феодосьев В. И. Сопротивление материалов : учебник для вузов. 10-е изд., переработанное и дополненное. Москва : Издательство Московского государственного технического университета имени Н. Э. Баумана, 1999. 592 с.

14. Чаплин И. В. Диагностика мостов по динамическим параметрам // Наука и молодежь XXI века. Материалы XIII Научно-технической конференции студентов и аспирантов (Новосибирск, 13–14 ноября 2014 г.). Часть I. Технические науки. Новосибирск : Издательство Сибирского государственного университета путей сообщения, 2014. С. 123–125.