Вибрации элементов решетки главных ферм металлических пролетных строений железнодорожных мостов

• Автор: Кондратов, Валерий Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 251 c. : ил

1.1, Работа пролетных строений мостов под действием подвижной нагрузки . .

1.2, Сопротивление усталости металлических элементов и их соединений при двухчастотном нагружении
1.3, Методы расчета на выносливость пролетных строений мостов и тенденции их совершенствования

1.4, Цели и методы исследования

Глава П. Экспериментальные исследования местных вибраций элементов главных ферм металлических пролетных строений эксплуатируемых мостов , ,

2.1. Особенности напряженнодеформированного состояния элементов пролетных строений

в процессе их взаимодействия с подвижной нагрузкой .

2.2. Местные вибрации элементов главных ферм сквозных пролетных строений.

2.3. Анализ режимов нагружения элементов мостовых конструкций как двухчастотных процессов

2.4. Выводы. .

Глава Ш. Исследование характера и причин возникновения процесса местных вибраций элементов решетки главных ферм металлических пролетных строений мостов .
3.1. Динамические характеристики системы
поездмостоснование1 и ее отдельных элементов.
3.2. Анализ сил, действующих на.элементы пролетных строений в процессе взаимо
действия подвижного состава с мостом . . .
3.3. Анализ процесса местных вибраций элементов решетки главных ферм пролетных строений.
3.4. Выводы
Глава 1У. Метод учета влияния местных вибраций элементов решетки главных ферм сквозных металлических пролетных строений мостов на их уста
лостную прочность
4.1. Методика экспериментальных исследований долговечности моделей соединений элементов пролетных строений при двухчастотном нагружении .
4.2. Результаты испытаний и их анализ .
4.3. Метод оценки влияния вибраций элементов решетки главных ферм пролетных строений эксплуатируемых мостов на их усталостную прочность .
4.4. Выводы.
Основные результаты и выводы . . .
Литература


Как показывают экспериментальные исследования работы металлических мостов при воздействии на них подвижной нагрузки, повышение суммарных напряжений в вибрирующих элементах за счет местных колебаний не столь велико, чтобы возникла опасность исчерпания их статической прочности. Вследствие этого в ряде работ была предпринята попытка проанализировать природу данного явления и оценить его опасность. Однако указанное положение теоретического или экспериментального подтверждения не получило. Увеличение амплитуд местных колебаний элементов ферм с повышением скоростей движения поездов объясняется совпадением частот их собственных колебаний с частотой ударных воздействий колес подвижного состава. Фактически же проявление ударного резонанса в данном случае вряд ли является реальным, поскольку наибольшее количество осей в тележках экипажей, составляющих пассажирский поезд, не превышает трех у локомотива. При этом расстояние между осями соседних тележек не кратно расстоянию между осями самой тележки, а ее база, как правило, значительно меньше базы экипажа. Гц. Таким образом, причины местных вибраций элементов решетки мостовых ферм, функциональная зависимость данного явления от скорости движения подвижного состава в работе остались не раскрытыми. А.В. Индейкин объясняет параметрическим возбуждением, вы званным совпадением частот колебаний элементов с частотами колебаний мостовых ферм по их высшим формам , . Однако М. А.Шварц в статье 9 показал, что возможность проявления параметрического резонанса элементов решетки главных ферм сквозных пролетных строений под действием подвижной нагрузки практически нереальна. В качестве меры по уменьшению уровня вибраций в работе з предлагается проектировать пролетные строения таким образом, чтобы основные частоты собственных колебаний элементов мостовых ферм превышали по величине максимальные частоты динамических воздействий. Исследование возможности удовлетворения данному требованию, а также необходимасть проведения анализа причин местных вибраций элементов пролетных строений предполагают знание как частотного спектра динамических воздействий подвижного состава на мост, так и динамических характеристик системы ммостпоезд и ее отдельных элементов. Изучение высокочастотных динамических воздействий на мосты при проходе подвижной нагрузки до настоящего времени не проводились. Исследованию динамических характеристик системы мостпоезд на основе различных моделей посвящено большое количество работ, часть из которых отмечена выше. При этом изучением частот собственных колебаний элементов сквозных пролетных строений мостов занимались И. И.Казей, Ю. Г.Козьмин, Б. И.Белых 3, на основе предложенного И. И.Казеем экспериментальнотеоретического способа определения основной частоты колебаний стержневых элементов. Исследованием вынужденных колебаний стержневых элементов ферм на основе моделей и методов теории автоматического регулирования занимался А. В.Индейкин 4б. При этом пренебрегают высокочастотными процессами, происходящими в подсистеме неподрессоренные части экипажа мостовое полотно, и используют расчетные схемы, учитывающие только инерционные и упруговязкие свойства кузовов экипажей и пролетного строения, которое моделируется, как правило, динамически эквивалентной балкой. В настоящее время начинает складываться новое направление в динамике мостов, вызванное изучением высокочастотных процессов в системе мостпоезд. Одним из аспектов этой проблемы является исследование явления вибраций элементов главных ферм сквозных металлических пролетных строений. Изучение явления местных вибраций элементов пролетных строений мостов, наряду с необходимостью учета динамических процессов в подсистеме неподрессоренные части подвижного состава мостовое полотно, предусматривает необходимость использования и более сложной расчетной схемы пролетных строений в виде стержневых конструкций, которая позволяла бы оценивать динамические деформации отдельных составных частей искусственного сооружения при случайном воздействии. Как уже отмечалось, влияние местных вибраций элементов пролетных строений на их усталостную прочность пока не учитывается при расчетах мостовых конструкций на выносливость.