МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА И ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ МОСТОВ


https://doi.org/10.31675/1607-1859-2020-22-6-154-166

Полный текст:


Аннотация

На сети железных дорог России продолжается активное внедрение инновационных тяжеловесных вагонов с нагрузкой на ось 25 - 27 тс и организация движения грузовых поездов повышенной массы и длины. Новые условия эксплуатации сооружений неизбежно приводят к необходимости оценки несущей способности, долговечности, скорости накопления усталостных повреждений и надежности этих конструкций. Кроме того, для железнодорожных мостов важными контролируемыми параметрами являются динамические характеристики (частоты и формы собственных колебаний, скорость их затухания, динамическая жесткость).

В статье рассмотрены особенности динамического взаимодействия неоднородных по структуре и разных по общему весу и длине поездов с мостовым сооружением при помощи численного моделирования в программном комплексе Midas Civil. Верификация расчетной модели осуществлена по динамическим параметрам пролетных строений (частотам собственных колебаний), которые были определены при обследовании моста с помощью системы Тензор-МС.

В результате расчетов был проведен модальный анализ конечно-элементной модели железнодорожного моста, позволивший установить низшие формы собственных колебаний. На основании численного моделирования взаимодействия подвижного состава с несущими конструкциями установлены неблагоприятные скорости движения поездов, приводящие к нарастанию амплитуды колебаний пролетных строений и опор, а также к увеличению динамического коэффициента несущих конструкций, с учетом конструктивных особенностей сооружения и состава подвижной нагрузки.

Об авторах

С. В. Ефимов
Сибирский государственный университет путей сообщения
Россия

Ефимов Стефан Васильевич, канд. техн. наук, доцент

630049, г. Новосибирск, ул. Дуси Ковальчук, 191



К. О. Жунев
Сибирский государственный университет путей сообщения
Россия

Жунев Кирилл Олегович, аспирант

630049, г. Новосибирск, ул. Дуси Ковальчук, 191



Список литературы

1. Голикова Ю.А. Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта в России // Вестник СИБИТа. 2015. № 3. С. 32–37.

2. Гапанович В.А. Вопросы взаимодействия подвижного состава и инфраструктуры при тяжеловесном движении // Железнодорожный транспорт. 2016. № 10. С. 9–15.

3. Бокарев С.А., Мурованный Ю.Н., Прибытков С.С., Усольцев А.Н. Условия обеспечения движения тяжеловесных поездов по искусственным сооружениям // Железнодорожный транспорт. 2017. № 7. С. 64–67.

4. Бокарев С.А., Прибытков С.С., Ефимов С.В. Остаточный ресурс железобетонных пролетных строений железнодорожных мостов // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2018. № 3. С. 169–183.

5. Глушков С.П., Соловьев Л.Ю., Соловьев А.Л. Экспериментальная оценка долговечности сварных металлических пролетных строений мостов методом инфракрасной термографии // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2018. № 2. С. 63–71.

6. Кирян В.И., Мальгин М.Г. Пути обеспечения нормативного ресурса пролетных строений мостов // Вестник Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта. 2011. № 39. С. 55–60.

7. Viswanath K., Kumar R. Fatigue analysis of railway steel bridge // International journal of engineering and technology. 2018. V. 7. P. 1098–1101.

8. Kossakowski P.G. Fatigue strength of an over one hundred year old railway bridge // The Baltic journal of road and bridge engineering. 2013. V. 8. P. 166–173.

9. Дьяченко Л.К., Смирнов В.Н. Динамическое взаимодействие высокоскоростного подвижного состава и пролетных строений мостов // Путь и путевое хозяйство. 2018. № 11. С. 16–21.

10. Жунев К.О. Динамическое воздействие подвижной нагрузки на сварные пролетные строения // Наука и практика в решении стратегических и тактических задач устойчивого развития России : материалы конференции. 2019. С. 9–12.

11. Sun Y.Q., Cole C. Spiryagin M., Dhanasekar M. Vertical dynamic interaction of trains and rail steel bridges // Electronic journal of structural engineering. 2013. V. 13. P. 88–97.

12. Zhai W., Han Z., Chen Z., Ling L., Zhu S. Train–track–bridge dynamic interaction: a state-of-the-art review // International journal of vehicle mechanics and mobility. 2019. V. 57, P. 984–1027.

13. Smirnov V.N., Shestakova E.B., Chizhov S.V., Antonyuk A.A., Lediaev L.A., Indeykin I.A., Evtukov E.S. Dynamic interaction of high-speed trains with span structures and flexible support // Magazine of Civil Engineering. 2017. V. 76. P. 115–129.

14. Круговова Е.А. Оценка влияния колебаний моста на динамику поезда в программном комплексе «Универсальный механизм» // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2012. № 6. С. 16–23.

15. Midas Civil. Getting Started. MIDAS IT, 2015. 240 p.

16. Бондарь Н.Г, Козьмин Ю.Г., Ройтбурд З.Г., Тарасенко В.П., Яковлев Г.Н. Взаимодействие железнодорожных мостов с подвижным составом. Москва : Транспорт, 1984. 272 с.

17. Бокарев С.А., Яшнов А.Н., Снежков И.И., Слюсарь А.В. Малогабаритные автоматизированные системы для диагностики ИССО // Путь и путевое хозяйство. 2007. № 9. С. 25–26.

18. Князев Б.А., Черкасский В.С. Дискретное преобразование Фурье – как это делается // Вестник НГУ. Серия: Физика. 2008. № 4. С. 74–86.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Ефимов С.В., Жунев К.О. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА И ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ МОСТОВ. Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2020;22(6):154-166. https://doi.org/10.31675/1607-1859-2020-22-6-154-166

For citation: Efimov S.V., Zhunev K.O. FINITE ELEMENT MODEL OF DYNAMIC TRAIN-BRIDGE INTERACTION. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture. 2020;22(6):154-166. (In Russ.) https://doi.org/10.31675/1607-1859-2020-22-6-154-166

Просмотров: 96

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1607-1859 (Print)
ISSN 2310-0044 (Online)