vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Building10.31675/1607-1859-2022-24-5-169-177vestniktgasu-1319Research ArticleПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОГ, МЕТРОПОЛИТЕНОВ, АЭРОДРОМОВ, МОСТОВ И ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙENGINEERING AND CONSTRUCTION OF ROADS, SUBWAYS, AIRDROMES, AND TUNNELSИсследование полей напряжений в стальных автодорожных мостахStress fields in steel bridgesСемухинБ. С.SemukhinB. S.

Борис Семенович Семухин, докт. техн. наук, профессор

63400

пл. Соляная, 2

Томск

 

Boris S. Semukhin, DSc, Professor

634003

2, Solyanaya Sq.

Tomsk

Томский государственный архитектурно-строительный университетРоссияTomsk State University of Architecture and BuildingRussian Federation202227102022245169177Copyright © Семухин Б.С., 20222022Семухин Б.С.Semukhin B.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/1319

   В настоящей статье в качестве объектов исследования взяты стальные конструкции автодорожных мостов. Рассмотрены задачи построения многомерных динамических эпюр напряжений в стальных автодорожных мостах, решение которых позволяет анализировать и делать качественные и количественные выводы по безаварийной работе сложно нагруженных конструкций. Предложено описывать пространственное распределение механических напряжений в строениях и конструкциях путем экспериментального их определения в процессе работы при различных нагрузках и одновременно с этим строить статистические распределения для разных точек и зон объекта. Для решения такой задачи были проведены измерения напряжений акустическим методом в процессе работы моста и построены математические распределения для всех измеренных точек. Показано, что при определении всего массива нагрузок можно получить критерий безаварийной работы мостовых элементов и всей конструкции в целом. Для этого производится построение математических распределений. Вводится еще один параметр критерия ‒ Χ2. Отмечено, что реальное трехмерное распределение хорошо описывает работу различных узлов, деталей, частей стальных автодорожных мостов. Полученные выводы подтверждают нашу гипотезу о возможности такого описания.

математическое распределениемногофакторная задачадинамические напряжениястроительные конструкцииmathematical distributionmultifactorial problemdynamic stressbuildingReferencesСемухин Б. С. Динамические напряжения автомобильных мостовых металлических сооружений / Б. С. Семухин // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. – 2018. – № 4. – С. 170‒176. URL: https://doi.org/10.31675/1607-1859-2018-20-4-170-176Semukhin B. S. Dinamicheskie napryazheniya avtomobil'nykh mostovykh metallicheskikh sooruzhenii [Dynamic stress in automobile bridgeworks]. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta – Journal of Construction and Architecture. 2018. No. 4. Pp. 170–176. (rus) URL: https://doi.org/10.31675/1607-1859-2018-20-4-170-176Новак А. Г. Математическое моделирование полей деформаций и напряжений в дисковых оптических элементах / А. Г. Новак, В. А. Трофимов, М. Л. Шванова // Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики. – 2011. – № 5 (75). – С. 5‒11.Novak A. G., Trofimov V. A., Shvanova M. L. Matematicheskoe modelirovanie polei deformatsii i napryazhenii v diskovykh opticheskikh elementakh [Mathematical modeling of deformation and stress fields in disk optical elements]. Nauchno-tekhnicheskii vestnik Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo universiteta informatsionnykh tekhnologii, mekhaniki i optiki. 2011 No. 5 (75). Pp. 5–11. (rus)Третьяков Е. М. Остаточные напряжения в холоднодеформированных тонких изделиях и в тонколистовом дрессированном металле / Е. М. Третьяков // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2008. – № 1. – С. 49‒61.Tretyakov E. M. Ostatochnye napryazheniya v kholodnodeformirovannykh tonkikh izdeliyakh i v tonkolistovom dressirovannom metalle [Residual stresses in cold-formed thin products and in thin-sheet trained metal]. Problemy mashinostroeniya i nadezhnosti mashin. 2008. No. 1. Pp. 49–61. (rus)Козлов В. А. Напряженно-деформированное состояние многосвязных призматических конструктивных элементов мостовых сооружений / В. А. Козлов // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Строительство и архитектура. – 2011. – № 4. – С. 110‒117.Kozlov V. A. Napryazhenno-deformirovannoe sostoyanie mnogosvyaznykh prizmaticheskikh konstruktivnykh elementov mostovykh sooruzhenii [Stress-strain state of multi-connected prismatic structural elements of bridge structures]. Nauchnyi vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. Stroitel'stvo i arkhitektura. 2011. No. 4. Pp. 110–117. (rus)Сызранцев В. Н. Восстановление функции плотности распределения предельных напряжений материала газопровода на основе значений их квантильных оценок / В. Н. Сызранцев, М. Д. Антонов // Газовая промышленность. – 2020. – № 12 (810). – С. 86‒93.Syzrantsev V. N., Antonov M. D. Vosstanovlenie funktsii plotnosti raspredeleniya predel'nykh napryazhenii materiala gazoprovoda na osnove znachenii ikh kvantil'nykh otsenok [Restoration of distribution density function of limiting stresses in gas pipeline material based on their quantile estimates]. Gazovaya promyshlennost'. 2020. No.12 (810). Pp. 86–93. (rus)Трусов П. В. Двухуровневая упруговязкопластическая модель: анализ влияния распределения ориентаций кристаллитов в отсчетной конфигурации и сложности нагружения на поведение поликристаллических материалов / П. В. Трусов, А. С. Соколов // Вычислительная механика сплошных сред. – 2021. – Т. 14. – № 4. – С. 398‒412.Trusov P. V., Sokolov A. S. Dvukhurovnevaya uprugovyazkoplasticheskaya model': analiz vliyaniya raspredeleniya orientatsii kristallitov v otschetnoi konfiguratsii i slozhnosti nagruzheniya na povedenie polikristallicheskikh materialov [Two-level elastic-viscoplastic model: Analysis of orientation distribution of crystallites in the reference configuration and complexity of loading depending on polycrystalline material behavior]. Vychislitel'naya mekhanika sploshnykh sred. 2021. V. 14. No. 4. Pp. 398–412. (rus)Картопольцев В. М. Оценка остаточного ресурса конструкций металлических мостов по критерию трещинообразования / В. М. Картопольцев, А.А. Боровиков, А. В. Картопольцев // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. – 2015. – № 2 (49). – С. 176‒183.Kartopoltsev V. M., Borovikov A. A., Kartopoltsev A. V. Otsenka ostatochnogo resursa konstruktsii metallicheskikh mostov po kriteriyu treshchinoobrazovaniya [Residual life of metal bridge structures estimated by crack formation]. Vestnik of Tomsk State University of Architecture and Building. 2015. No. 2 (49). Pp. 176‒183. (rus)Акимов Б. Г. Акустический метод определения напряжений и состояние металла в мостовых конструкциях / Б. Г. Акимов [и др.] // Наука и техника в дорожной отрасли. – 2001. – № 4. – С. 22‒26.Akimov B. G., Katsyn P. A., Gavrilenko S. M., Semukhin B. S., Andreev M. I., Shurygin Yu. A. Akusticheskii metod opredeleniya napryazhenii i sostoyanie metalla v mostovykh konstruktsiyakh [Acoustic method for stress state identification in metal bridge structures]. Nauka i tekhnika v dorozhnoi otrasli. 2001. No. 4. Pp. 22–26. (rus)Катцын П. А. Применение ультразвуковых методов для оценки напряженного состояния мостовых конструкций / П. А. Катцын [и др.] // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. – 2000. – № 2. – С. 257‒264.Katsyn P. A., Semukhin B. S., Akimov B. G., Chikov S. A. Primenenie ul'trazvukovykh metodov dlya otsenki napryazhennogo sostoyaniya mostovykh konstruktsii [Application of ultrasonic methods for assessing the stress state of bridge structures]. Vestnik of Tomsk State University of Architecture and Building. 2000. No. 2. Pp. 257–264. (rus)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.