Применение методов тензометрии для исследования напряженно-деформированного состояния балочных пролетных строений

В данной статье представлен результат работы студентов, состоящих в научном кружке «Транспортные сооружения» ALT Университета имени Мухамеджана Тынышпаева. Под руководством И. С. Бондаря в лабораторных условиях студенты собственноручно создали стенд с рычажным нагружением. В качестве испытуемого образца для исследований использовали металлическую балку двутаврового сечения, на которую в середине пролета прикрепили с помощью клея на цианкрилатной основе тензорезисторы по схеме подключения полумост. Нагружение металлической балки осуществлялось гирями разных весов от 2 до 5 кг, которые навешивались на рычажную систему. Для отработки и считывания показаний с тензодатчиков использовался измерительный комплекс «ТЕНЗО», позволяющий в реальном времени получать относительные деформации по каждому тензодатчику. Программа «ТЕНЗО» автоматически строит графики относительных деформаций и напряжений. Далее студенты в программе Microsoft Excel строили график напряженного состояния макета балочного пролетного строения. Применение тензометрической программно-аппаратной системы в процессе обучения помогает студентам инженерных специальностей проводить исследования, связанные с прочностью материалов конструкций, в безопасных лабораторных условиях.

1. 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.

2. 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.

3. Бокарев С. А., Соловьев Л. Ю., Рогова Е. В. Методика оценки грузоподъемности сталежелезобетонных железнодорожных пролетных строений // Известия вузов. Строительство. 2009. № 3/4 (603/604). С. 106–114.

4. Belyi A., Karapetov E., Efimenko Yu. Structural health and geotechnical monitoring during transport objects construction and maintenance (Saint-Petersburg Example) // Procedia Engineering. 2017. Vol. 189. P. 145–151.

5. Поляков С. Ю. Экспериментальное определение напряженно-деформированного состояния асфальтобетона на металлическом мосту // Инновационные факторы развития транспорта. Теория и практика : материалы международной научно-практической конференции : в 3 ч. Ч. 1. Новосибирск : Изд-во СГУПС, 2018. С. 164– 172.

6. Приближенное исследование колебаний пути и подвижного состава без затухания при различных динамических параметрах / М. Ч. Апсеметов, Р. А. Жумабаев, А. Е. Айдаралиев, У. Т. Шекербеков // Вестник КГУСТА. 2004. Вып. 3 (6). С. 26–30.

7. 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.

8. Бондарь И. С., Квашнин М. Я., Хасенов С. С. Напряженно-деформированное состояние пролетных строений путепровода от подвижной нагрузки 25 тонн на ось // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2024. № 4 (71). С. 45–54. DOI 10.52170/1815-9265_2024_71_45.

9. Технический отчет. Обследование и испытание металлического, железнодорожного моста через р. Иртыш железнодорожной линии «Семей – Алматы». Алматы : КазАТК им. М. Тынышпаева, 2017. 127 с.

10. Колебания моста через реку Нарын на 318 км автомобильной дороги Бишкек-Ош при взрыве в ГЭС Камбар-Ата-2 / М. Ч. Апсеметов, А. Е. Айдаралиев, У. Т. Шекербеков [и др.] // Сборник докладов 7-го Казахстанско-Китайского международного симпозиума, 2–4 июня 2010 г. Алматы, 2010. С. 514–518.

11. Interaction of frame structures with rolling stock / S. Abdullayev, I. Bondar, G. Bakyt [et al.] // News of the national academy of sciences of the republic of Kazakhstan. Series of geology and technical sciences. 2021. Vol. 445. P. 22–28. https://doi.org/10.32014/2021.2518-170X.3.

12. Determination of natural modes of railway overpasses / S. Abdullayev, G. Bakyt, M. Aikumbekov [et al.] // Journal of Applied Research and Technology. 2021. Vol. 19. P. 1–10.

13. 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 (1), No. 120. P. 43–52. doi.org/10.15587/1729-4061.2022.269964.

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. 2017. Vol. 9 (1). P. 1–10. DOI 10.1177/1687814016684272.