Техническое состояние мостовых сооружений (мостов, путепроводов и др.) на автомобильных дорогах является предметом многих исследований в последние годы. Данное состояние изменяется в течение длительного времени, причем в некоторых случаях (в чрезвычайных ситуациях, при военных действиях, внезапных отказах) – весьма быстро. В таких ситуациях требуется ускоренное восстановление движения по указанным транспортным объектам. Зачастую объезд (обход) мостов невозможен или затруднен по ряду причин: экономических, временных, социальных, технических и пр. Классические способы восстановления объектов (устройство нового сооружения или реконструкция существующего моста) весьма длительны по времени и трудоемки либо сложны технически. В таких случаях необходимы решения по восстановлению поврежденных мостовых сооружений в ускоренном формате. Выбор конкретного способа должен производиться по соответствующей методике оценки эффективности, учитывающей прежде всего время восстановления, наличие ресурсов и возможностей, стоимость, а также ряд других моментов.
В настоящей статье представлена методика, базирующаяся на выполненном анализе существующих способов восстановления, сделаны соответствующие выводы. При ее разработке были обоснованы и предложены критерии (показатели) эффективности и их интервальные и средние значения. Результатом работы, помимо разработки методики оценки эффективности, явились сделанные по ней выводы о наиболее целесообразных способах восстановления мостовых сооружений при ускоренном возобновлении движения транспорта по ним. Полученные результаты исследования могут применяться для принятия решений в чрезвычайных ситуациях на транспортных объектах.

Содержание является одним из важнейших комплексов работ, выполняемых в течение жизненного цикла автомобильных дорог и искусственных сооружений в их составе. Своевременное и качественное производство всех необходимых работ по содержанию позволяет поддерживать нормативное эксплуатационное состояние сооружения, продлить межремонтный период и требует должного уровня финансирования. Обоснование необходимого и достаточного уровня финансирования базируется на детализированном планировании выполнения работ по содержанию. Один из инструментов планирования – проект содержания, в котором отображается специфика конкретного объекта, определяются требования к эксплуатационному состоянию его элементов, состав, объемы и периодичность выполнения основных видов работ, материально-технические ресурсы, необходимые для выполнения данных видов работ, ежегодные затраты на содержание объекта.
Сложность разработки проектов содержания для уникальных мостовых сооружений связана в первую очередь с нетиповыми конструктивными элементами, их насыщенностью и отсутствием достаточного опыта содержания подобных конструкций. Кроме того, в имеющейся нормативно-технической, сметной и методической документации, регламентирующей содержание мостовых сооружений, имеется ряд недостатков, обусловленных различными причинами: ряд документов устарел, некоторые вопросы содержания в существующих документах отсутствуют вовсе, часть документов содержит противоречивые положения.
В настоящей статье выполнен анализ существующей нормативно-технической, методической и сметной документации, регламентирующей содержание мостовых сооружений, даны рекомендации по ее улучшению, обобщен и проанализирован опыт авторов по разработке проектов содержания уникальных мостовых сооружений, описаны сложности, с которыми сталкиваются разработчики проектов содержания, предложены возможные пути их решения.

Для снижения динамического отклика пролетных строений от воздействия подвижной нагрузки в образовавшейся практике применяется один из основных способов – регулирование массы пролетных строений (как правило, в сторону увеличения). В этом подходе важную роль играет анализ динамики системы подвижной состав – пролетное строение. Другим способом снижения динамического отклика данной системы является установка специальных демпфирующих устройств, как пассивных, так и активных. Применение активного гасителя позволяет добиться максимального эффекта в снижении колебаний, однако конструкция такого гасителя обладает определенной сложностью, дорога и ненадежна в эксплуатации. Более экономичным является применение гасителей пассивного типа, имеющих свойства автономности.
В статье рассмотрены варианты систем применения динамических гасителей колебаний. Целью исследования является прогнозирование и оптимизация применения демпферов для минимизации неблагоприятных воздействий на мостовые сооружения.
Виброизоляционные системы, использующие динамические гасители колебаний, достигают максимальной эффективности лишь при условии тщательного подбора и оптимизации ключевых параметров управления. К ним относятся: диапазон частот; соотношение частот настройки; величина демпфирования; число демпферов, применяемых в виброизоляционной системе моста. Если эти параметры выбраны некорректно, система может работать неоптимально, не обеспечивая требуемого снижения вибраций. При оптимизации этих параметров гасители колебаний размещаются симметрично относительно центрального пролета моста с определенным шагом.
На основании проведенного анализа показано, что эффективность в уменьшении откликов моста снижается с увеличением интервала между демпферами и при установке дальше от середины. Самый массивный демпфер располагается в середине пролета, а по мере удаления от центра масса демпферов уменьшается. Максимальное число демпферов определяется длиной моста и шагом их установки. Важно отметить, что с увеличением их количества достигаются оптимальные значения диапазона и соотношения частот настройки.

В данной работе рассмотрены особенности расчета на прочность железобетонных железнодорожных мостов при подвижной нагрузке и подвижном осцилляторе. Использованы методы конечных элементов и конечных разностей.
Рассмотрена одна балка пролетного строения, которая смоделирована балкой Тимошенко с учетом предварительного напряжения. При этом учтено место контакта балки с опорной частью, а также неподвижный и подвижный шарниры в точках контакта с опорой.
В качестве примера для изучения железнодорожного моста были приняты пролетные строения длиной 23,6 м. При численном решении задачи о колебаниях системы с распределенными параметрами под действием движущейся сосредоточенной силы и массы устранены паразитные осцилляции подбором шага по времени в зависимости от скорости движения нагрузки. Вычисления проводились по неявной схеме Ньюмарка для движущейся сосредоточенной силы со скоростью 25 м/с с шагом по времени 0,008 с; при 50 м/с – с шагом 0,004 с; при 75 м/с – с шагом 0,00267 с; при 100 м/с – с шагом 0,002 с; при 200 м/с – с шагом 0,001 с.
Изучены колебания системы мост – подвижная нагрузка. Исследование проводилось на примере локомотива Talgo в качестве подвижного груза или массы. Определена скорость движения нагрузки, ниже которой можно использовать модель движущейся силы. С ростом горизонтальной скорости осциллятора прогиб балки увеличивается, также увеличиваются вертикальные колебания массы.

В настоящей статье рассматривается часть сложных природных факторов, которые необходимо учитывать при проектировании опор мостов, возводимых через устья малых водотоков, и железнодорожных путей, проходящих на прижимных участках берегов морей. Под прижимными участками понимаются места, в которых земляное полотно с одной стороны ограничено крутыми косогорами, а с другой – морем или водотоками, не имеющими прибрежных террас. Изучены вопросы инженерной защиты опор мостов и земляного полотна транспортных сооружений, подвергающихся наиболее неблагоприятному сочетанию гидрологических явлений – речного паводка и морского штормового волнения редкой повторяемости.
Исследования выполнены с использованием метода физического моделирования. Физическое моделирование береговых и русловых процессов проводилось в глубоководном волновом бассейне в масштабе 1 : 40. При этом воспроизводилось одновременное прохождение паводка на реке 1 % обеспеченности и морского шторма повторяемостью 1 раз в 25 лет. Оценивалась устойчивость защитной волногасящей полосы в приустьевой области. Исследовался вариант компоновки наносоудерживающих сооружений и волногасящей полосы шириной, необходимой для гашения энергии наката с целью защиты земляного полотна.
Цель исследований – оценка деформаций дна в устьевой зоне при одновременном воздействии штормовых волн и речной струи расчетного паводка.
По результатам физического моделирования получены деформации профилей в приустьевой части реки и в приустьевой зоне моря. На модели определены зоны размыва и аккумуляции материала, вынесенного из русла реки паводковыми водами. Установленные на модели деформации дна (изменение глубин) и, как следствие, изменение высоты волн и место их обрушения следует учитывать при расчете параметров конструкций инженерной защиты мостовых переходов.
Результаты исследований могут быть использованы для корректировки математических моделей гидродинамических процессов в береговой зоне морей вблизи устьев водотоков.

Срок службы постоянных автодорожных мостов может достигать 50 лет и более без проведения капитальных работ, направленных на повышение эксплуатационной надежности. В связи с этим техническое состояние таких сооружений значительно варьируется, причем большая часть объектов находится в неудовлетворительном состоянии.
Актуальной проблемой остается несоответствие проектной и фактической несущей способности мостовых конструкций, а также отсутствие оперативных методов оценки грузоподъемности мостов в полевых условиях. Это критично при необходимости организации движения автомобильной, военной или специальной техники по мостам, имеющим разрушения. Указанные факторы обусловливают необходимость разработки упрощенных методик приближенного определения грузоподъемности и условий безопасного пропуска техники.
В данной статье предложен методический подход к оперативной оценке грузоподъемности пролетных строений железобетонных мостов, суть которого заключается в определении несущей способности путем расчета максимальных изгибающих моментов в балках с учетом постоянных и временных нагрузок. Для упрощения вычислений авторы разработали специальные графические зависимости, учитывающие реальное состояние объектов и позволяющие оценить грузоподъемность на основе данных визуального обследования, без использования сложных математических моделей.
Данный методический подход может быть применим военными инженерами для ускоренной оценки грузоподъемности пролетных строений мостов в полевых условиях. Он позволяет в короткие сроки выполнить анализ технического состояния пролетных строений и принять решение о возможности пропуска техники, что особенно важно в условиях чрезвычайных ситуаций или военных действий.

Обеспечение нормативного состояния сети автомобильных дорог и искусственных сооружений на них – одна из приоритетных задач Транспортной стратегии Российской Федерации на период до 2030 года и национального проекта «Безопасные качественные дороги». Увеличение интенсивности движения на автомобильных дорогах Российской Федерации, особенно в направлении южных регионов, предъявляет все более жесткие требования к их техническому состоянию. Наиболее сложными и требующими наибольших финансовых вложений на этапе эксплуатации являются искусственные сооружения. Техническое состояние как вновь построенных мостовых сооружений, так и тех, что были приведены в нормативное состояние посредством ремонтно-восстановительных работ, будет зависеть от своевременно принятых мер по их ремонту, капитальному ремонту или реконструкции.
Целью настоящего исследования являлось рассмотрение существующих инструментов сбора исходных данных о техническом состоянии мостовых сооружений или парка мостовых сооружений, выявление плюсов и минусов существующих баз данных для хранения и обработки информации об искусственных сооружениях, определение методов прогноза технического состояния на основе долгосрочного мониторинга для наиболее рационального планирования затрат на их содержание.
В статье приведены основные этапы прогнозирования затрат на содержание искусственных сооружений, современные технологии сбора исходных данных, их преимущества и недостатки относительно традиционных; рассмотрены основные возможности и недостатки существующих баз данных для хранения и обработки информации о сооружениях; предложены методы прогнозирования развития дефектов искусственных сооружений на основе данных долгосрочного мониторинга, а также механизмы, позволяющие оптимизировать затраты на период содержания искусственных сооружений благодаря прогнозу развития дефектов во времени для конкретного парка искусственных сооружений.

Проблема повышения безопасности движения на мостах остается актуальной. Высокое эксплуатационное состояние транспортных сооружений необходимо поддерживать в неблагоприятных погодных условиях, особенно в зимний период. Мосты считаются более «холодными» по сравнению с участками дороги, и скользкость на них образуется чаще, технологии борьбы с зимней скользкостью имеют свои особенности.
Цель исследования заключается в выявлении конструктивных особенностей мостов, влияющих на образование зимней скользкости, и разработке методов ее прогнозирования для повышения безопасности движения. Анализ показывает, что мосты, в отличие от участков дорог, характеризуются более низкой температурой поверхности из-за отсутствия грунтового основания, многослойности материалов и высокой теплоотдачи, а это приводит к более частому образованию льда. Для определения температурного режима покрытия могут использоваться экспериментальные методы, включая измерения датчиков автоматических дорожных метеостанций (АДМС), а также специальные расчеты, основанные на решении уравнения нестационарной теплопроводности с введением граничных условий, учитывающих конструктивные особенности мостовых сооружений.
Приведены описание и анализ технических средств, используемых при погодном мониторинге искусственных сооружений как за рубежом, так и в России. Рассмотрены особенности установки дорожных датчиков, входящих в состав АДМС, на мостах, возникающие при этом проблемы и пути их решения. Отмечена необходимость разработки предупреждений о возможном образовании скользкости на основе информации, получаемой с датчиков.
Представлена физическая постановка задачи формирования температурного режима моста под воздействием внешних факторов. Предложена математическая модель для расчета температуры покрытия моста в виде уравнения нестационарной теплопроводности в многослойных конструкциях, описаны особенности граничных условий. Сформулированы задачи дальнейших исследований.

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.

аСтатья посвящена исследованию вантовых конструкций в мостах и анализу причин их обрушения. Вантовые мосты, благодаря своей элегантной форме и высокой прочности, широко используются в современном строительстве, однако их обрушения представляют собой серьезную проблему для инженерного сообщества. В работе рассматриваются основные конструктивные особенности вантовых мостов, их преимущества и недостатки, а также факторы, способствующие их разрушению. Анализ причин обрушения арочного пролетного строения автодорожного моста через гавань Наньфан-ао в городе Суао уезда Илань на Тайване включает в себя изучение истории случаев обрушений, что позволяет выявить общие закономерности и причины, такие как ошибки в проектировании, недостаточное техническое обслуживание, влияние природных факторов и человеческий фактор. Рассматриваются также случаи, когда конструктивные дефекты, вызванные усталостью материалов или неправильной эксплуатацией, приводят к катастрофическим последствиям.
В статье представлена методология оценки состояния вантовых конструкций, включая использование современных технологий, таких как беспилотные летательные аппараты и системы мониторинга в реальном времени. Особое внимание уделяется рекомендациям по улучшению проектирования и эксплуатации вантовых мостов, что может существенно снизить риск их обрушения.
Таким образом, данное исследование не только подчеркивает важность понимания причин обрушений, но и предлагает практические решения для повышения безопасности вантовых конструкций, что имеет критическое значение для будущего мостостроения, а также важно для повышения надежности мостовых вантовых конструкций. Чтобы заранее предотвратить опасные ситуации, необходимо в соответствии с планом проводить обследование и испытания элементов мостовых конструкций с использованием специализированного оборудования и приборов, а также устанавливать системы мониторинга.

Требования к допускаемым отклонениям элементов анкерных зон предварительно напряженных элементов в нормативной документации не всегда учитывают габариты косвенного армирования, геометрические размеры анкеров, реальную несущую способность зоны передачи нагрузки от анкера на бетон.
В статье представлен опыт подбора допускаемого отклонения соосности спирали косвенного армирования анкера с опорным стаканом на 55 прядей (ОС-55) поставщика системы предварительного напряжения (СПН) ООО «СТС», использующегося в системе предварительного напряжения защитной оболочки АЭС, и проверка допускаемого отклонения косвенного армирования анкера СПН с опорным стаканом на 19 прядей (ОС-19), наиболее часто встречающегося в мостовых конструкциях. Приведен пример разрушения анкерной зоны предварительно напряженной балки на объекте гражданского строительства из-за превышения допускаемых отклонений соосности спирали и анкера, что свидетельствует об актуальности темы исследования.
Представлен обзор отечественных и иностранных нормативных документов. Описаны выполненные конечно-элементные расчеты зон передачи нагрузки от анкеров СПН на бетон при различных значениях смещения спирали косвенного армирования относительно оси анкера.
Анализ и сравнение результатов расчетов для анкерной зоны ОС-55, применяемой в реальных проектах, показал, что допускаемое отклонение по соосности может быть увеличено более чем в два раза относительно регламентируемого нормативными документами. Допускаемое отклонение смещения спирали анкерной зоны ОС-19, указанное в нормативных документах, подтверждено конечно-элементным расчетом. Его увеличение допустимо только при отдельном обосновании.

В статье приведены результаты разработки подхода к внедрению технологии цифровых двойников искусственных сооружений (ИССО) на сети железных дорог ОАО «РЖД». Сформулирован термин цифрового двойника ИССО. На основе выполненного анализа существующих разработок выделены проблемы во внедрении данной технологии. Отмечены недостатки применения систем мониторинга и интернета вещей. Предложен специализированный конструктор – алгоритм по созданию цифровых информационных моделей на основе имеющихся сведений в автоматизированных системах инфраструктуры путевого хозяйства ОАО «РЖД». Такой алгоритм для создания мостового сооружения использует несколько основных элементов: мостовое полотно, пролетное строение, опорные части и опоры. Моделирование самих элементов предусмотрено в максимально автоматизированном режиме: данные интегрируются из имеющихся источников (автоматизированных систем, а также банка данных) в виде каталога типовых конструкций мостовых сооружений. Сформированы категории данных для заполнения сведений в атрибутах информационной модели: нормативные, проектные и диагностические. Изложен алгоритм интеграции и анализа данных систем мониторинга, а также их сравнение с нормативными сведениями. Полученные результаты могут стать основой для создания новой системы управления состоянием ИССО на сети железных дорог страны.