Напряженно-деформированное состояние пролетных строений путепровода от подвижной нагрузки 25 тонн на ось

В работе представлены некоторые результаты измерений относительных деформаций и напряжений в среднем сечении железобетонных пролетных строений железнодорожного путепровода от воздействия статических нагрузок, полученные с применением аппаратно-программного комплекса «ТЕНЗО», реализующего интерпретацию и обработку цифровой записи первичных преобразователей. Получены зависимости напряженно-деформированного состояния балочных пролетных строений железнодорожного путепровода при статическом приложении испытательной нагрузки, состоящей из сплотки трех тепловозов ТЭМ-18 и двух загруженных полувагонов (до 25 тонн на ось). Целью настоящего исследования являлось обеспечение надежной и безопасной эксплуатации искусственных сооружений и приведение их в соответствие с требованиями Правил технической эксплуатации железных дорог Республики Казахстан. Периодические измерения деформаций конструкции пролетного строения в течение 3–5 лет позволили произвести прогноз изменения его состояния во времени и определить остаточный ресурс по несущей способности и грузоподъемности. Зафиксированные различия в численных значениях напряжений в элементах железнодорожного путепровода (в правом и левом блоке) являются следствием неравномерного износа конструкций от воздействия климатических факторов. Результаты исследования рекомендуется использовать для проведения обследований и испытаний типовых балочных пролетных строений мостов, а также мониторинга их технического состояния при увеличении эксплуатационных нагрузок. Безопасность объектов транспортной инфраструктуры зависит от применения прогрессивных технологий и научных методов осуществления мониторинга для решения технических вопросов на всех стадиях эксплуатации. Использование цифровых аппаратно-программных комплексов при испытаниях балочных пролетных строений мостов позволит значительно сократить затраты на текущее содержание искусственных сооружений.

1. Lienhart W., Ehrhart M. State of the art of geodetic bridge monitoring Structural Health Monitoring // Syste m Reliability for Verification and Implementation : Proceedings of the 10th International Workshop on Structural Health Monitoring. 2015. Р. 449–456. DOI 10.12783/SHM2015/58.

2. Kaloop M. R., Hu J. W. Dynamic performance analysis of the towers of a long-span bridge based on GPS monitoring technique // Journal of Sensors. 2016. Vol. 6. Р. 14.

3. Analysis of the stress-strain state of travel pipes with the use of hardware and software complex / V. Solonenko, N. Makhmetova, V. Nikolaev [et al.] // News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan. Series of geology and technical sciences. 2020. Vol. 1. Р. 181–188.

4. Бокарев С. А., Прибытков С. С., Яшнов А. Н. Содержание искусственных сооружений с использованием информационных технологий. Москва : Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2008. 193 с.

5. Малогабаритные автоматизированные системы для диагностики ИССО / С. А. Бокарев, А. Н. Яшнов, И. И. Снежков, А. В. Слюсарь // Путь и путевое хозяйство. 2007. № 9. С. 25–26.

6. СП РК 3.03-112-2013. Мосты и трубы. Астана, 2015. 717 с.

7. Bondar I. S., Aldekeeva D. T., Ospanova Z. K. Stress-strain state of reinforced concrete spans of a railway overpass using a spatial finite element model // Vibrotechnical Works. 2024. Vol. 54. P. 320–326. DOI 10.21595/vp.2024.24086.

8. Технический отчет. Обследование и испытание железнодорожного путепровода по схеме 16,5 + 23,6 + + 16,5 м через автомобильную дорогу II категории на км 56 ПК9+50 железнодорожной линии Кульсары – Тенгиз. Алматы : КазАТК им. М. Тынышпаева, 2018. 126 с.

9. Технический отчет. Обследование и испытание железнодорожного путепровода по схеме 11,5 + 23,6 + + 11,5 м через автомобильную дорогу II категории на км 96 ПК5+20 железнодорожной линии Кульсары – Тенгиз. Алматы : КазАТК им. М. Тынышпаева, 2018. 121 с.

10. Яшнов А. Н., Слюсарь А. В. Совершенствование методики диагностики железобетонных пролетных строений по результатам исследования их динамической работы // Общество железобетонщиков Сибири и Урала. Научные труды. Новосибирск : Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет, 2005. Вып. 8. С. 83–85.

11. Бондарь И. С. Влияние подвижной нагрузки на деформации пролетного строения железнодорожного моста // Инженерные сооружения на транспорте : сборник трудов с международным участием. Москва : Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ), 2016. Вып. 7. С. 64–67.

12. Development of safety methods on artificial structures of railway lines / A. Akbayeva, G. Muratbekova, Z. Altayeva [et al.] // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2022. Vol. 6, No. 1 (120). P. 43–52. DOI 10.15587/1729-4061.2022.269964.

13. Bondar I. S., Karibaeva G. B., Kurbenova A. K. Vibration diagnostics Construction of structures on railways // Vibrotechnical works. 2024. Vol. 54. P. 109–115. DOI 10.21595/vp.2024.24093.

14. Bonessio N., Lomiento G., Benzoni G. damage identification procedure for seismically isolated bridges // Structural Control Health Monitoring. 2011. Vol. 19. P. 565–578. DOI 10.1002/stc.448.

15. Yang Y., Li S., Yan B. Specifications and applications of the technical code for monitoring of building and bridge structures in China // Advances in Mechanical Engineering. 2015. Vol. 9 (1). P. 1–10. DOI 10.1177/1687814016684272.

16. Бокарев С. А., Соловьев Л. Ю., Рогова Е. В. Методика оценки грузоподъемности сталежелезобетонных железнодорожных пролетных строений // Известия вузов. Строительство. 2009. № 3 (603). С. 106– 114.

17. Яшнов А. Н. Методология сквозного мониторинга технического состояния мостовых сооружений в их жизненном цикле : специальность 2.1.8 «Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Яшнов Андрей Николаевич ; Сибирский государственный университет путей сообщения. Новосибирск, 2023. 376 с.

18. Failures and collapses of bridge constructions, analysis of their causes. Part 4 / I. Ovchinnikov, I. Maystrenko, I. Ovchinnikov [et al.] // Russian Journal of Transport Engineering. 2018. Vol. 5, No. 1. DOI 10.15862/05SATS118.

19. Аварии и разрушения мостовых сооружений, анализ их причин. Часть 1 / И. Ю. Майстренко, И. И. Овчинников, И. Г. Овчинников, А. В. Кокодеев // Транспортные сооружения : интернет-журнал. 2017. Т. 4, № 4. DOI 10.15862/13TS417.

20. Belyi A., Karapetov E., Efimenko Yu. Structural health and geotechnical monitoring during transport objects construction and maintenance // Рroceedings of the International Scientific Conference Transportation Geotechnics and Geoecology (TGG-2017). 2017. Vol. 189. P. 145–151. DOI 10.1016/j.proeng.2017.05.024.

21. Определение напряженного состояния и динамических коэффициентов балочных мостов / И. С. Бондарь, Н. М. Махметова, М. Я. Квашнин, С. С. Хасенов // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2023. № 4 (67). С. 92–100. DOI 10.52170/1815-9265_2023_67_92.