ВЫНОСЛИВОСТЬ ШПИЛЕК ПРИКРЕПЛЕНИЯ БЕЗБАЛЛАСТНОГО МОСТОВОГО ПОЛОТНА К БАЛКАМ ПРОЕЗЖЕЙ ЧАСТИ

ВЫНОСЛИВОСТЬ ШПИЛЕК ПРИКРЕПЛЕНИЯ БЕЗБАЛЛАСТНОГО МОСТОВОГО ПОЛОТНА К БАЛКАМ ПРОЕЗЖЕЙ ЧАСТИ

ВЫНОСЛИВОСТЬ ШПИЛЕК ПРИКРЕПЛЕНИЯ БЕЗБАЛЛАСТНОГО МОСТОВОГО ПОЛОТНА К БАЛКАМ ПРОЕЗЖЕЙ ЧАСТИИзменение напряжений в высокопрочных шпильках в зависимости от конструкции БМП (особенно от прокладного слоя) относится к наиболее сложной группе случайных процессов. Отличительными качественными признаками его реализации являются:

• нерегулярность смены циклов нагружениия;

• изменчивость характеристик процесса нагружения во времени;

• широкополосность.

При исследовании напряженно-деформированного состояния (НДС) БМП использован программный комплекс MSC. PATRAN. Методика расчета разработана в МИИТе.

На рис. 1 представлена конструкция балок проезжей части металлического ПС с длиной панели 11 м, принятая в расчетах по оценке НДС шпилек и балок при различных прокладных слоях между железобетонной плитой и балками.

Оценка НДС шпилек выполнена для пяти типов сплошного прокладного слоя из различных материалов: мелкозернистого бетона (толщиной 5 см); полиуретана (толщиной 1,25 см); транспортерной ленты (толщиной 1,25 см); транспортерной ленты и дерева (досок) (толщиной 5 см); дерева (досок) (толщиной 5 см).

С целью определения наиболее невыгодного нагружения проезжей части рассмотрено 5 вариантов расположения временной нагрузки с нормативным осевым давлением 23 т.

Выполнено сравнение расчетных данных НДС шпилек с экспериментальными данными, полученными кафедрой «Путь и путевое хозяйство» МИИТа при полевых испытаниях плит БМП-конструкции, аналогичной принятой в расчете с прокладным слоем из полиуретана. При испытаниях измеряли продольные, поперечные и вертикальные перемещения плит БМП и напряжения в шпильках. Отмечено, что значения вертикальных перемещений железобетонных плит относительно верхних поясов балок для испытанной и рассчитанной конструкции БМП под действием локомотива ВЛ 10 (нормативное осевое давление 23 т) неравномерны в поперечном сечении, сжатие прокладного слоя с внутренней стороны больше, чем с наружной.

Измерения показали, что напряжения в шпильках при предварительном натяжении на 4 тс составляет 2050 кгс/см2, а по расчетам при такой же величине предварительного натяжения шпилек напряжения Сопоставление результатов расчета с полученными при испытаниях показывает сравнительно хорошую их сходимость, что свидетельствует о достаточно высокой степени точности выполненных расчетов.

Одним из основных показателей влияния характера изменения напряженного состояния на выносливость, принятым в исследовании, является коэффициент асимметрии цикла р = от1п/атах. На рис. 5 дана зависимость изменения коэффициента р от усилия предварительного натяжения шпильки для разных типов прокладного слоя. Значения р получены по данным в табл. 2.

Анализ рис. 5 показывает, что р повышается с ростом предварительного натяжения шпилек в плитах БМП с разными типами прокладного слоя. Этот процесс наиболее активно протекает в шпильках БМП с высокой деформативностью (податливостью) указанного слоя: чем выше его податливость, тем меньше р и одновременно снижается сопротивление шпилек усталости, их выносливость.

Прокладной слой из транспортерной ленты незначительно уступает по выносливости шпилек прокладному слою из цементно-песчаного раствора. Как видно из расчетов на выносливость, при натяжения шпилек от 2 до 16 т расчетное их сопротивление R возрастает от 3996 до 7700 кгс/см2.

В случае устройства прокладных слоев из полиуретана, древесины, а также транспортерной ленты и древесины (комбинированный) значительно снижается выносливость шпилек по сравнению с их работой в БМП с прокладным слоем из мелкозернистого бетона. Расчеты показали, что при увеличении натяжения шпилек от 2 до 16 т расчетное сопротивление по их выносливости возрастает от 2368 до 7464 кгс/см2, что обусловлено уменьшением деформативности прокладного слоя. Однако устройство БМП на этих прокладных слоях не требует применения мокрых процессов. Укладка допускается при отрицательных температурах воздуха. Открытие движения без ограничения скорости возможно сразу после укладки мостового полотна. Эти типы прокладных слоев целесообразно применять при реконструкции мостового полотна и отсутствии возможности в предоставлении длительных перерывов в движении поездов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *