Оценка технического состояния сталежелезобетонных пролетных строений железнодорожных мостов по динамическим параметрам

• Автор: Цветков, Дмитрий Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 124 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1 ТЕХНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ МОСТОВ, МЕТОДЫ ЕГО ОЦЕНКИ. ЦЕЛЬ ИЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Кратканхарактеристика сталежелезобетонных пролетных строений.

1.1.1 Этапы развития и конструкция сталежелезобетонных пролетных строений

1.1.2 Состояние эксплуатируемых пролетных строений

1.2 Оценка технического состояния сталежелезобетонных пролетных строений

1.2.1 Оценка по нормативным документам

1.2.2 Существующие предложения по оценке технического состояния.

1.2.3 Оценка по динамическим параметрам.

1.3 Методы идентификации.динамических параметров

1.4 Цель и задачи исследования.
2 НАТУРНЫЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ МОСТОВ
2.1 Общая характеристика пролетных строений
2.2 Методика экспериментальных исследований.
2.3 Определение динамических параметров пролетных строений по результатам измерений
2.3.1 Измерение параметров колебаний
2.3.2 Определение собственных частот
2.3.3 Собственная частота пролетного строения при различных видах воздействия
2.4 Сравнительные испытания исправных и неисправных пролетных строений
I
2.5 Выводы по разделу
3 ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ МОСТОВ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
3.1 Основные аналитические зависимости определения собственных частот пролетного строения
3.2 Алгоритм определения первой собственной частоты с учетом результатов измерений
3.3 Определение численных значений критериев оценки
3.4 Выводы но разделу
4 МЕТОДИКА ЭКСПРЕССОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ ПО ДИНАМИЧЕСКИМ ПАРАМЕТРАМ
4.1 Оценка технического состояния пролетных строений по динамическим параметрам.
4.2 Основные положения методики
4.3 Последовательность определения диагностируемых параметров
4.4 Рекомендации но обработке измерений.
4.5 Оценка технического состояния по результатам измерения динамических параметров
4.6 Экономическая эффективность методики
4.7 Выводы по разделу.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


В четвертом разделе изложены основные положения методики экспресс-оценки технического состояния сталежелезобетонных пролетных строений железнодорожных мостов по динамическим параметрам. Показана экономическая эффективность методики, обусловленная получением оперативной и достоверной информации о состоянии эксплуатируемых пролетных строений при перспективном планировании работ по содержанию и реконструкции мостовых сооружений железных дорог, а также снижением трудозатрат на проведение самой диагностики и оценки технического состояния. Впервые по результатам испытаний большого числа эксплуатируемых ста-лежслезобстонных пролетных строений железнодорожных мостов установлены количественные зависимости между величиной динамических параметров и интенсивностью накопленных неисправностей (дефектов, повреждений и отклонений от норм содержания). На основе натурных испытаний и численного моделирования определены граничные значения динамических параметров сталежслезобетонных пролетных строений железнодорожных мостов, сравнение с которыми позволяет установить наличие неисправностей и их влияние на техническое состояние пролетных строений. Обоснована возможность применения импульсного воздействия малой интенсивности для определения первой собственной частоты колебаний сталежелезобетонных пролетных строений. Практическая ценность и внедрение. Новосибирске, - ноября г. VII Международной научно-практической конференции «Проблемы прочности материалов и сооружений на транспорте» в Санкт-Петербурге, - апреля г. XXI Всероссийской конференции «Численные методы решения задач теории упругости и пластичности» в Кемерово, июня - 2 июля г. СГУПСа в Новосибирске, 9 апреля г. ТЕХНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ МОСТОВ, МЕТОДЫ ЕГО ОЦЕНКИ. Сталежелезобстонными являются пролетные строения, имеющие стальные и бетонные элементы, совместно работающие в составе единой конструкции. Такое определение дано H. H. Стрелецким в работе []. На сети железных дорог России эксплуатируются более семисот сталежелезобегонных железнодорожных пролетных строений, выполненных по различным типовым проектам. Особенностью этих конструкций является совместная работа металлических балок и железобетонной плиты балластного корыта, объединяемой с главными балками при помощи упоров. Широкое использование сталежелезобетонных пролетных строений в железнодорожных мостах связано со строительством Байкало-Амурской железнодорожной магистрали (БАМ). Начало строительства относи гея к -м годам прошлого столетия, когда рост народного хозяйства потребовал освоения территории Восточной Сибири и Дальнего Востока. Анализ данных разработанной в СГУПСе и внедренной ira всех железных дорогах России автоматизированной системы управления содержанием искусственных сооружений (АСУ ИССО) позволил выявить сталежелезобетонные пролетные строения, эксплуатируемые на железных дорогах в настоящее время. Распределение сталежелезобетонных пролетных строений по железным дорогам показано на рисунке 1. В настоящее время большинство из указанных пролетных строений имеет срок эксплуатации, приближающийся к предельному, установленному нормативными документами в лет. Актуальность исследования состояния указанных сооружений подтверждается еще и тем, что в планах ОАО «РЖД» по совершенствованию транспортной инфраструктуры до года Байкало-Амурская магистраль является одним из основных направлений. Рисунок 1. Идея использования монолитно связанных металлических балок с железобетонной плитой впервые была высказана в году Э. Фрейсине (Freyssinet). В одной из своих статей в журнале Genie Civil он указал на желательность использования монолитно связанной железобетонной плиты с продольными металлическими балками в висячих мостах. В - г. Швейцарии была разработана конструкция металлической двутавровой балки объединенной при помощи спирали, приваренной к верхнему поясу балки, с железобетонной плитой. В этой конструкции, получившей название «балки системы альфа», нижний пояс металлической балки имел развитую, по сравнению с верхним поясом, площадь сечения.