СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ПРОЕЗЖЕЙ ЧАСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МОСТОВ С УЧЕТОМ ОСОБЕННОСТЕЙ ХАРАКТЕРА РАБОТЫ ОДЕЖДЫ ЕЗДОВОГО ПОЛОТНА

Одежда ездового полотна автодорожных мостов – элемент, в течение срока службы воспринимающий миллионы циклов приложения подвижной нагрузки. Поэтому для нее нередко на первый план выходят дефекты усталостного характера, связанные не с недостаточной прочностью, а с малой выносливостью асфальтобетона – нисходящие трещины, возникающие после нескольких лет эксплуатации. Недопущение их появления является актуальной задачей, поскольку их развитие сопряжено с более серьезными неисправностями. Поэтому целью настоящей работы являлось повышение бездефектного срока эксплуатации асфальтобетонного покрытия путем совершенствования методики проектирования конструкции одежды ездового полотна. Для ее достижения выполнен расчет данного элемента на выносливость в широком температурном диапазоне – определены напряженно-деформированное состояние материала при воздействии транспортных средств и уровень напряжений, при котором асфальтобетон способен воспринять необходимое количество циклов приложения нагрузки, выявлена необходимость существенного увеличения жесткости проезжей части. С целью снижения напряжений в покрытии до требуемого уровня рассмотрено несколько способов и оценена их эффективность. Также обозначены проблемы, требующие решения для дальнейшего развития методики расчета одежды ездового полотна и применения ее на практике.

мост, пролетное строение, ортотропная плита, одежда ездового полотна, асфальтобетон, напряженно-деформированное состояние, выносливость

1. Телегин М.А. Особенности расчета цельнометаллических пролетных строений автодорожных мостов с учетом совместной работы ортотропной плиты с главными балками и одеждой ездового полотна : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.23.11 / Телегин Максим Александрович. Омск, 2016. 213 с.

2. Яшнов А.Н. Проблемы назначения и эксплуатации покрытий на ортотропной плите пролетных строений металлических мостов // Материалы XLI Международной научно-практической конференции. Алматы : Казахская академия транспорта и коммуникаций (КазАТК), 2017. С. 354−358.

3. Design Manual for Orthotropic Steel Plate Deck Bridges. American Institute of Steel Construction. 1963. 237 с. URL: https://www.aisc.org/globalassets/aisc/publications/out-of-print/designmanual-for-orthotropic-steel-plate-deck-bridges.pdf (дата обращения: 21.02.2019).

4. Беляев Н.Н. Опыт численного моделирования работы асфальтобетонных покрытий на ортотропной плите // Труды первого всеросс. дорожн. конгр. Москва, 2009. С. 60−70.

5. Яшнов А.Н., Поляков С.Ю. Об одном способе назначения конструкции одежды ездового полотна на ортотропной плите металлических мостов // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2018. № 4 (47). С. 58−65.

6. Xianhua Chen, Xueyan Liu, Zhendong Qian, Zhang Lei. State-of-art of Asphalt surfacings on long-spanned orthotropic steel deck in China. URL: https://pdfs.semanticscholar.org/2053/ 7a40b17c3e787cdbfec5d5003a38ff9ef00b.pdf (дата обращения: 21.02.2019).

7. Sang Luo, Qing Lu. Condition survey and analysis of first epoxy asphalt concrete pavement on orthotropic bridges in China. A ten-year review. URL: http://qlu.myweb.usf.edu/epoxy_asphalt_manuscript_10.30.pdf (дата обращения: 21.02.19).

8. Овчинников И.Г. и др. Проблемы ремонта дорожной одежды на железобетонном мосту через Волгу Саратов − Энгельс // Науковедение : интернет-журнал. 2014. № 5 (24). URL: http://naukovedenie.ru/PDF/01KO514.pdf (дата обращения: 21.02.19).

9. Овчинников И.Г. и др. Семнадцать лет эксплуатации мостового перехода через Волгу у села Пристанное Саратовской области // Транспортные сооружения : интернет-журнал. 2017. Т. 4. № 1. URL: http://t-s.today/issues/vol4-no1.html (дата обращения: 21.02.19).

10. Щербаков А.Г. и др. Прикладная механика дорожных одежд на мостовых сооружениях ; Волгогр. гос. архит.-строит. ун-т. Волгоград : ВолгГАСУ, 2006. 220 с.

11. Каюмов Р.А., Гришин И.В., Иванов Г.П. К расчету покрытий металлических мостов с ортотропной плитой на температурные воздействия // Известия КГАСУ. 2011. №3 (17). С. 171−178.

12. Mbaraga A.N., K.J. Jenkins, J Van den Heever. Laboratory evaluation of fatigue and flexural stiffness of warm mix asphalt Flexural Stiffness of Warm Mix Asphalt // 3rd conference on Four-point Bending Beam held in the University of California, Davis, CA, USA, 2012.

13. Бахрах Г.С. Эволюция методов оценки выносливости асфальтобетона // Дороги и мосты. 2016. № 2 (36). С. 288−300.

14. Кирюхин Г.Н. Термофлуктуационная и фрактальная модель долговечности асфальтобетона // Дороги и мосты. 2014. № 1 (31). С. 247−268.

15. Телтаев Б.Б. Усталостная деструкция асфальтобетонного покрытия. Самоорганизация и механическое толкование // Известия Национальной академии наук Республики Казахстан, 2017. № 3. С. 256−275.

16. Yazhen Sun, Chenze Fang, Jinchang Wang, Zuoxin Ma, Yolin Ye. Energy-Based Approach to Predict Fatigue Life of Asphalt Mixture Using Three-Point Bending Fatigue Test. URL: https://www.mdpi.com/1996-1944/11/9/1696/pdf (дата обращения: 21.02.2019).

17. Дровалева О.В. Усталостная долговечность асфальтобетона при воздействии интенсивных транспортных нагрузок : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.23.05 / Дровалева Ольга Валериевна. Ростов-на-Дону, 2009. 201 с.

18. Радовский Б.С., Супрун А.С., Козаков И.И. Проектирование дорожных одежд для движения большегрузных автомобилей. Киев : Будивэльнык, 1989. 168 с.

19. Углова Е.В., Шило О.А. Анализ критериев расчета нежестких дорожных одежд в условиях воздействия интенсивного транспортного потока // Транспортные сооружения : интернетжурнал. 2018. № 3. URL: https://t-s.today/PDF/14SATS318.pdf (дата обращения: 21.02.2019).

20. Поляков С.Ю. Проверка выносливости асфальтобетонного покрытия на ортотропной плите с учетом температурного фактора // Транспортные сооружения : интернет-журнал. 2019. № 3. DOI: 10.15862/09SATS319 (дата обращения: 29.09.2019).

21. Радовский Б.С., Телтаев Б.Б. Вязкоупругие характеристики битума и их оценка по стандартным показателям. Алматы : «Білім» баспасы, 2013. 152 с.

22. Teltayev B.B., Radovskiy B.S. Predicting thermal cracking of asphalt pavements from bitumen and mix properties // Road Materials and Pavement Design. 2017. URL: https://www.researchgate.net/ publication/318430967_Predicting_thermal_cracking_of_asphalt_pavements_from_bitumen_a nd_mix_properties (дата обращения: 21.02.2019).

23. Кирюхин Г.Н. Обратимое деформирование асфальтобетона в зависимости от условий нагружения // Дороги и мосты. 2016. № 1 (35). С. 1−26.

24. Иванов Н.Н. и др. Конструирование и расчет нежестких дорожных одежд / под редакцией Н.Н. Иванова. Москва : Транспорт, 1973. 317 с.

25. Завьялов М.А., Кириллов А.М. Моделирование изменения модуля упругости асфальтобетона при нагружении // Инженерно-строительный журнал. 2015. № 2. С. 70−76.

26. Яшнов А.Н., Поляков С.Ю. Экспериментальное определение напряженно-деформированного состояния асфальтобетонного покрытия на металлических мостах // Научный журнал строительства и архитектуры. 2018. № 2 (50). С. 82−93.

27. Пат. 173855, Российская Федерация. Пролетное строение моста / Л.Ю. Соловьев, Н.Е. Борисовская. Опубл. 14.09.2017.