Развитие теории динамического расчета автодорожных мостов на подвижную нагрузку

• Автор: Гриднев, Сергей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 370 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ МОДЕЛЕЙ ПОДВИЖНОЙ НАГРУЗКИ

1.1. Цель исследований

1.2. Актуальность исследований и состояние вопроса

1.3. Обобщенный подход к моделированию пространственной многоосной динамической расчетной модели автомобиля
1.4. Исследование воздействия подвижной нагрузки на путь при переходных режимах движения
1.4.1. Описание динамической модели автомобиля для изучения переходных режимов и уточненные уравнения движения

1.4.2. Алгоритм расчета и основные результаты численных исследований

1.4.3. Выводы по разделу

1.5. Особенности динамического воздействия автоцистерны, частично заполненной жидкостью, при переходных режимах движения
1.5.1. Разработка плоской динамической модели автоцистерны с эксплутационным недоливом
1.5.2. Нелинейная механическая модель жидкости и определение ее параметров
1.5.3. Усовершенствование модели жидкости для учета гидроудара
1.5.4. Анализ численных исследований колебаний автоцистерны
Выводы по главе:
ГЛАВА 2. РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ РАСЧЕТА ДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОДВИЖНОЙ НАГРУЗКИ НА БАЛОЧНЫЕ СИСТЕМЫ В
КЛАССИЧЕСКОЙ ПОСТАНОВКЕ
2.1. Решение задачи расчета динамического воздействия подвижной нагрузки на балочные системы в постановке А.Н. Крылова с произвольными условиями закрепления
2.1.1. Общая постановка задачи
2.1.2. Решение задачи методом Фурье
2.1.3. Учет начальных условий
2.1.4. Заключение раздела
2.2. Развитие задачи о колебаниях полубесконечной балки со свободным концом при движении совокупности сосредоточенных грузов
2.2.1. Предварительные замечания
2.2.2. Учет динамического воздействия опор
2.2.3. Влияние подвижной динамической нагрузки
2.2.4. Заключение по разделу
ГЛАВА 3. ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ НАПЛАВНОГО МОСТА
ПРИ ПРОЕЗДЕ АВТОМОБИЛЕЙ
Введение и современное состояние вопроса
3.1. Обоснование необходимости разработки уточненной пространственной расчетной схемы
3.2. Описание уточненной пространственной расчетной схемы моста
3.3 Уравнения колебаний пролетного строения
3.4. Математическое описание пространственных колебаний плавучей опоры
3.4.1. Общие уравнения движения
3.4.2. Моделирование взаимодействия плавучей опоры с пролетным строением
3.4.3. Описание взаимодействия плавучей опоры с гидроупругой окружающей средой
3.4.3.1. Восстанавливающие силы, действующие на плавучую опору при колебаниях со стороны жидкости
3.4.3.2. Определение присоединенных масс и присоединенных моментов инерции
3.4.3.3. Вычисление сил демпфирования при различных видах качки
3.5. Анализ численных результатов исследований неразрезных наплавных мостов при проезде подвижной нагрузки
Заключение по главе
ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕФОРМИРУЕМЫХ ОПОРНЫХ ЧАСТЕЙ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ
4.1. Обоснование необходимости учета упругих свойств опорных
частей
4.2. Уравнения колебаний упруго опертого сталежелезобетонного пролетного строения при эксплуатации
4.3. Математическое описание поведения пролетных строений на РОЧ при подвижной нагрузке
4.3.1. Определение реактивных сил в деформированных опорных частях
4.4. Расчетно-экспериментальное исследование характеристик деформативности РОЧ
4.4.1. Предварительные замечания
4.4.2. Экспериментальное определение характеристик вертикальной податливости резино-металлических опорных частей

движение жидкости в кузове и определить силы давления колеблющейся жидкости на внутреннюю поверхность котла автоцистерны.
При движении автоцистерн с жидкостью с эксплуатационным недоливом по автодорожным мостам в режиме торможения или разгона приток жидкости к передней или задней крышке приводит к смачиванию верхней образующей котла автоцистерны - гидроудару. Резкое возрастание давления на крышку котла при гидроударе приводит к значительному увеличению и перераспределению давлений осей автоцистерны на пролетное строение автодорожных мостов. При этом меняется характер колебаний пролетного строения, его напряженно-деформированное состояние.
Задачами динамики тела с полостями, содержащими жидкость, в разные годы занимались Н.Е. Жуковский, Д.Е. Охоцимский, Б.И. Рабинович,
H.H. Моисеев, С.Г. Крейн, В.В. Румянцев, Г.Н. Микишев, К.С. Колесников, Х.Н. Абрамсон, В.И. Столбецов, Л.В. Докучаев, Г.С. Нариманов, И.А. Луковский, И.М. Рапопорт и др.
Для учета подвижности жидкости в котлах автоцистерн различного назначения можно использовать два принципиально различных подхода. Первый основан на использовании упрощенных механических моделей жидкости, второй - на решении общих уравнений гидродинамики с учетом различных допущений и приближений. Оба этих подхода были проанализированы и применены в дальнейшем при разработке модели автоцистерны, используемой для адекватного определения динамических воздействия ее на путь при неравномерном движении.
Идея замены твердого тела с полостью, частично заполненной жидкостью, эквивалентным твердым телом и совокупностью математических маятников принадлежит Б.И. Рабиновичу [158,193] . Аналогичная модель принималась в работе [265]. Несколько другая модель рассмотрена Бауэром, который заменил плескающуюся часть жидкости совокупностью осцилляторов в виде пружин с массами [267]. В дальнейшем, при изучении нелинейных колебаний тела с жидкостью, рядом авторов исследования таких