Влияние автомобилей на диссипативные свойства пролетных строений автодорожных мостов

   Ветровые воздействия приводят к колебаниям мостов. Для подтверждения аэроупругой устойчивости пролетных строений выполняют физические аэродинамические исследования, в том числе с учетом влияния автотранспорта. Как правило, амплитуды колебаний пролетного строения в данной конфигурации значительно больше, чем без указанного влияния. При этом жесткостные и диссипативные характеристики автомобилей не моделируются, что могло бы привести к снижению получаемых амплитуд колебаний.
   Целью данной работы является определение влияния автотранспорта на диссипативные свойства пролетного строения моста. Для решения системы уравнений движения, из которой определялись вертикальные колебания системы «пролетное строение – автомобили», был реализован неявный метод Ньюмарка. Демпфирование системы «пролетное строение – автомобили» определялось величиной логарифмического декремента колебаний, полученного в результате моделирования свободных затухающих и вынужденных резонансных колебаний.
   Расчеты выполнялись при различном числе полос движения, занятых автотранспортом. Кроме того, варьировались параметры жесткости и демпфирования подвесок автомобилей. В результате было получено, что для подвесок, обладающих хорошими диссипативными свойствами, величина декремента системы «пролетное строение – автомобили» в разы больше по сравнению с пролетным строением без автомобилей. При удовлетворительном состоянии подвесок влияние автотранспорта можно оценить в 20 %.
   Полученные результаты могут позволить увеличивать декремент колебаний модели пролетного строения моста при физических аэродинамических исследованиях с учетом влияния автотранспорта. Однако для этого необходимо выполнение работы по определению наиболее часто встречаемых в действительности параметров подвесок автомобилей.

1. Бидерман В. Л. Теория механических колебаний. Москва : Высшая школа, 1980. 408 с.

2. ГОСТ 59625–2022. Мостовые сооружения. Правила расчета и подтверждения аэроупругой устойчивости : утвержден и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 января 2022 г. № 10-ст : введен впервые. Москва : Российский институт стандартизации, 2022. 41 с.

3. Ruscheweyh H. Vortex excited vibrations // Wind-excited vibrations of structures. Wien : Springer-Verlag, 1994. Р. 51–85.

4. Александров А. В., Потапов В. Д., Зылев В. Б. Строительная механика. Динамика и устойчивость упругих систем. Москва : Высшая школа, 2008. 384 с.

5. Бате К., Вилсон Е. Численные методы анализа и метод конечных элементов. Москва : Стройиздат, 1982. 448 с.

6. Литвинов А. С., Фаробин Я. Е. Автомобиль, теория эксплуатационных свойств. Москва : Машиностроение, 1989. 240 с.

7. Bridge Damping Extraction Method from Vehicle-Bridge Interaction System Using Double-Beam Model / F. Gong, F. Han, Y. Wang, Y. Xia // Applied Sciences. 2021. Vol. 11. P. 10304.

8. СП 79.13330.2012. Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний : актуализированная редакция СНиП 3.06.07–86 : утверждены приказом Министерства регионального развития Российской Федерации от 30.06.2012 г. № 273 : дата введения 2013-01-01. Москва : Минрегион России, 2012. 80 с.

9. Саленко С. Д. Нестационарная аэродинамика плохообтекаемых многобалочных конструкций : специальность 01.02.05 «Механика жидкости, газа и плазмы» : диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Саленко Сергей Дмитриевич. Новосибирск, 2005. 332 с.

10. Сафронов В. С., Антипов А. В. Оценка динамических качеств металлического автодорожного моста по данным натурных испытаний и поверочных расчетов // Строительная механика и конструкции. 2020. Т. 1, № 24. С. 39–53.

11. Яшнов А. Н., Снежков И. И. Опыт диагностики искусственных сооружений методом малых воздействий // Транспортные сооружения. 2019. № 3. URL: https://t-s.today/PDF/23SATS319.pdf (дата обращения: 20.03.2023).