Снижение колебаний мостовых сооружений

   Увеличение скорости движения поездов связано с проблемой возрастания динамических реакций железнодорожных мостов и, следовательно, риска возникновения резонансных явлений. Развертывание высокоскоростной сети железных дорог повышает потребность в инновационных строительных решениях для новых мостов и экономически эффективных методах модернизации существующих маршрутов, в том числе необходима разработка методов снижения вибрации мостовых перекрытий. Одним из таких методов является установка динамических гасителей колебаний на мостовом перекрытии для снижения вертикального ускорения балки моста или амортизаторов, установленных между пролетным строением моста и опорами. Существенным недостатком известных конструкций массовых демпферов гасителей колебаний является снижение эффективности дополнительных масс, возбуждающихся за счет колебаний моста при снижении амплитуды колебаний моста до малых величин. Кроме того, как правило, не учитывается такое явление, как эксцентриситет, возникающий при деформировании от движения поезда балки моста. Во время отклонения моста этот эксцентриситет может привести к вращению краев балки мостового перекрытия.
   В данной работе предлагается использование демпферов гасителей колебаний с динамическими компенсаторами в виде установленных соосно несущим упругим элементам инерционных масс и связанных с основанием и пролетным строением мостового сооружения пружинами. Приведено теоретическое обоснование предлагаемых технических решений, позволяющих обеспечить надежную защиту от вибраций за счет более полной компенсации периодических сил и моментов, передаваемых несущими упругими элементами, силами и моментами противоположного направления от инерционных масс, колеблющихся в противофазе.

1. Козлова Н. А., Мишина В. М. О методах виброзащиты фундаментов зданий в условиях города // Наука, образование и экспериментальное проектирование. 2020. № 1. С. 208–210.

2. Castaldo P. Passive energy dissipation devices // Integrated seismic design of structures and control systems. Switzerland : Springer International Publishing, 2014. P. 21–62. DOI 10.1007/978-3-319-02615-22.

3. The Millennium Bridge, London: Problems and solutions / Р. Dallard [et al.] // Structural Engineer. Project: London Millennium Pedestrian Bridge. 2001. Vol. 79, no. 8. P. 15–17.

4. Museros P. M., Martinez-Rodrigo M. D. Vibration control of simple support beams under moving loads using liquid viscous shock absorbers // Technic Sound and Vibration log. 2007. Vol. 300, iss. 1-2. P. 292–315. DOI 10.1016/J.JSV.2006.08.007.

5. Méndez-Sáchez R. A., Morales A., Flores J. Experimental check on the accuracy of Timoshenko’s beam theory // Journal of Sound and Vibration. 2005. Vol. 279. P. 508–512.

6. Franco-Villafañe J. A., Méndez-Sánchez R. A. On the Accuracy of the Timoshenko Beam Theory Above the Critical Frequency: Best Shear Coefficient // Journal of Mechanics. 2016. January. P. 1–4. DOI 10.1017/jmech.2015.104.

7. Патент № 2082907 Российская Федерация, МПК F15F 15/00. Устройство для виброизоляции машин : № 93035915/28 : заявл. 27.06.93 : опубл. 27.06.97. Бюл. № 18 / Барановский А. М., Глушков С. П.

8. Glushkov S. P., Kochergin V. I. Improvement of Machine Protection against Vibration // Transportation Research Procedia. XII International Conference on Transport Infrastructure. 2022. Vol. 61. Р. 674–680. DOI 10.1016/j.trpro. 2022.01.107.

9. Патент № 201850 Российская Федерация, МПК B61F 5/30, B61F 5/12, F16F 7/10, F16F 7/104. Тележка рельсового транспортного средства : № 2020131954 : заявл. 24.09.20 : опубл. 15.01.21. Бюл. № 2 / Глушков С. П., Кочергин В. И. ; заявитель СГУПС.

10. Fransson H. Rotation capacity of reinforced high strength concrete beams // Licentiate Thesis. Stockholm, 1997. Bulletin 32.