Егор Евгеньевич Луковников, аспирант кафедры «Мосты»
Санкт-Петербург, Россия
Egor E. Lukovnikov, Postgraduate of the Bridges Department
Saint Petersburg, Russia
Андрей Владимирович Ланг, аспирант кафедры «Мосты», инженер научно-исследовательской лаборатории «Мостовая лаборатория»
Санкт-Петербург, Россия
Andrey V. Lang, Postgraduate of the Bridges Department
Saint Petersburg, Russia
Никита Андреевич Лабутин, аспирант кафедры «Мосты», инженер научно-исследовательской лаборатории «Мостовая лаборатория»
Санкт-Петербург, Россия
Nikita A. Labutin, Postgraduate of the Bridges Department
Saint Petersburg, Russia
Леонид Константинович Дьяченко, генеральный директор, кандидат технических наук
Санкт-Петербург, Россия
Leonid K. Dyachenko, Chief Executive Officer, Candidate of Engineering
Saint Petersburg, Russia
Исследование динамической работы пролетных строений мостов при воздействии высокоскоростной временной железнодорожной нагрузки является необходимым для корректного моделирования колебательных процессов, возникающих в конструкциях мостового сооружения. Создание полных расчетных моделей динамического взаимодействия системы «мост – путь – поезд» позволяет определять допустимые скорости движения высокоскоростных поездов как для эксплуатируемых мостовых сооружений, так и для проектируемых.В статье представлены результаты экспериментальных исследований, полученных при проведении полевых динамических испытаний сталежелезобетонных пролетных строений мостового сооружения, расположенного на железнодорожной линии Санкт-Петербург – Москва, при прохождении высокоскоростного поезда «Сапсан». В ходе проведения полевого эксперимента были выполнены измерения ускорений и перемещений, возникающих в конструкциях пролетных строений при воздействии высокоскоростного подвижного состава. При дальнейшей обработке результатов полевых измерений рассмотрены две расчетные модели для оценки динамической работы конструкций пролетных строений и подвижного состава. В качестве первой принята упрощенная модель одиночного пролетного строения, позволяющая учитывать воздействие подвижного состава по принципу последовательно расположенных сил, соответствующих схеме подвижного состава. В расчетной схеме не учитываются жесткость и демпфирование верхнего строения пути и динамические параметры подвижного состава. Ввиду расхождения экспериментальных и расчетных данных в ходе дальнейшего исследования рассмотрена более сложная модель, позволяющая учитывать все пролетные строения в составе моста, согласно схеме сооружения, параметры жесткости и демпфирования верхнего строения пути и подвижного состава. Динамический расчет взаимодействия элементов системы «мост – путь – поезд» выполнен в нелинейной нестационарной постановке.На основе полученных данных произведена верификация указанных расчетных моделей на соответствие результатам, полученным в ходе натурного эксперимента, определены области их рационального применения, а также преимущества и недостатки.
The study of the dynamic operation of span structures of bridges under the influence of a high-speed temporary railway load is necessary for the correct modeling of oscillatory processes that occur in the structures of a bridge structure. Creation of complete computational models of dynamic interaction of the bridge – track – train system makes it possible to determine the permissible speeds of high-speed trains both on bridge structures in operation and for bridges under design. The article presents the results of experimental studies obtained during field dynamic tests of steel-reinforced concrete superstructures of a bridge structure located on the St. Petersburg – Moscow railway line during the passage of the high-speed train Sapsan. During the field experiment, measurements were made of accelerations and displacements that occur in the structures of superstructures under the influence of high-speed rolling stock. With further processing of the results of field measurements, two calculation models are considered to evaluate the dynamic operation of the structures of spans and rolling stock. As the first, a simplified model of a single span is taken, considering the impact of the rolling stock in the form of a model of successively located forces corresponding to the scheme of the rolling stock. The design scheme does not consider the stiffness and damping of the track superstructure and the dynamic parameters of the rolling stock. Considering the discrepancy between the experimental and calculated data during further research, a more complex model is considered, considering all span structures in the bridge, according to the construction scheme, stiffness and damping parameters of the track structure and rolling stock. The dynamic calculation of the interaction of the elements of the bridge – track – train system is carried out in a non-linear non-stationary formulation.Based on the data obtained, the indicated calculation models are verified for compliance with the results obtained during a full-scale experiment, the areas of their rational application, as well as advantages and disadvantages, are determined.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.