Тимофей Михайлович Баранов, доцент кафедры, кандидат технических наук, доцент
кафедра «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей»
Иркутск
Timofey M. Baranov, Associate Professor of the Department, Candidate of Engineering, Associate Professor
Construction of Railways, Bridges and Transport Tunnels Department
Irkutsk
Дамир Альфридович Зайнагабдинов, доцент, кандидат технических наук
кафедра «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей»
Иркутск
Damir A. Zainagabdinov, Associate Professor, Candidate of Engineering
Construction of Railways, Bridges and Transport Tunnels Department
Irkutsk
Андрей Андреевич Забияка, аспирант
кафедра «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей»
Иркутск
Andrey A. Zabiyaka, Postgraduate
Irkutsk
Иван Анатольевич Фетисов, начальник
Иркутск
Ivan A. Fetisov, Head
Irkutsk
В статье представлены результаты обследований и испытаний железнодорожного моста с пролетными строениями из сквозных главных ферм расчетной длиной 66 м после проведения работ по замене вышедшего из строя элемента верхнего пояса. Свойство живучести пролетного строения, заключающееся в пространственном перераспределении усилий между неповрежденными элементами, и избыточная прочность элементов по отношению к обращающимся нагрузкам позволили предотвратить прогрессирующее обрушение пролетного строения и даже некоторое время пропускать поезда по Транссибу. В статье экспериментально исследуются факторы, влияющие на напряженно-деформированное состояние ферм. Предварительное обследование проводилось при помощи метода лазерного сканирования, по результатам которого создано облако точек, охватывающее все конструкции опор и пролетного строения. Испытания осуществлялись под проходящими нагрузками. При испытаниях контролировались прогибы ферм, вертикальные осадки опорных частей и фибровые напряжения некоторых элементов пролетного строения. Установлено, что пролетное строение имеет нарушения своей геометрии в виде наклонов вертикальных элементов с отклонением до 110 мм, перекосы точек опирания до 18 мм по высоте. Испытания показали сложное напряженно-деформированное состояние конструкции и неравномерное распределение напряжений по элементам фермы, отличающееся от классически принятых расчетных предпосылок: многие элементы фермы работают на сжатие с изгибом, а вклад напряжений изгиба превышает вклад осевых напряжений. Если общие прогибы двух ферм друг от друга практически не отличаются, то фибровые напряжения элементов крайних панелей на 70 % могут состоять из деформаций изгиба и больше свойственны поясам фермы. Зафиксированы неравномерные осадки опорных частей под нагрузкой, с разницей более чем в два раза. В статье сделаны выводы и предположения о факторах, послуживших причинами выхода из строя несущих элементов.
The article presents the results of surveys and tests on a railway bridge with spans of through main trusses, with an estimated length of 66 meters, after replacing a failed element in the upper belt. The survivability of the superstructure, due to the spatial redistribution of forces between the intact elements and the excess strength of the components in relation to the applied loads, has made it possible to prevent a progressive collapse of the structure and even allow trains to continue operating on the Trans-Siberian railway for a period of time. The article experimentally investigates the factors that influence the stress-strain state of truss structures. The preliminary examination was conducted using the laser scanning technique, which resulted in the generation of a point cloud that covered all the structures of the supports and superstructure. The tests were conducted under passing loads. During the tests, the deflections of the trusses, the vertical displacement of the support parts, and the fiber stresses of certain elements of the superstructure were monitored. It was found that the superstructure had geometric deviations in the form of tilts of vertical elements up to 110 mm and misalignments of support points up to 18 mm in height. The tests revealed a complex stress-strain state of the structure and an uneven distribution of stress across the truss elements, which deviated from the traditionally assumed design assumptions. Many truss elements were working in compression with bending, with bending stresses exceeding axial stresses. While the overall deflections of both trusses were similar, the fiber stresses in the elements of extreme panels consisted of bending deformations up to 70 %, more typical of truss belts. Uneven settlement of the supporting structures under load was observed, with a difference in settlement of more than two times. Based on this observation, the article draws conclusions about the factors that may have caused the failure of the load-bearing components.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.