автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Методика оценки выносливости стальной ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов

Мыцик Владимир Станиславович

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ВЫНОСЛИВОСТИ СТАЛЬНОЙ ОРТОТРОПНОЙ ПЛИТЫ ПРОЕЗЖЕЙ ЧАСТИ АВТОДОРОЖНЫХ МОСТОВ

Специальность 05.23.11 «Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003177159

Мыцик Владимир Станиславович

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ВЫНОСЛИВОСТИ СТАЛЬНОЙ ОРТОТРОПНОЙ ПЛИТЫ ПРОЕЗЖЕЙ ЧАСТИ АВТОДОРОЖНЫХ МОСТОВ

Специальность 05.23.11 «Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в открытом акционерном обществе «Научно-

исследовательскии ЦНИИС).

институт транспортного строительства» (ОАО

Научный руководитель

Доктор технических наук, профессор Васильев Александр Ильич

Официальные оппоненты*

Доктор технических наук Шестериков Владимир Иванович

Кандидат технических наук, профессор Попов Виктор Иванович

Ведущая организация ОАО «Гипротрапсмост»

Защита состоится «21» декабря 2007 года, в 12-00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 303 018 01 при «Научно-исследовательском институте транспортного строительства» по адресу 129329, г Москва, ул Кольская, д 1, ОАО ЦНИИС

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО ЦНИИС Отзывы на автореферат диссертации в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по указанному адресу ученому секретарю диссертационного совета

Автореферат разослан «21» ноября 2007 года

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

Петрова Ж. А.

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. До 1991г отечественные нормы не регламентировали расчеты автодорожных мостов на выносливость Впервые такие требования были включены в действующий СНиП 2 05 03-84 «Мосты и трубы» Однако, дополнения 1991 г не учитывали ряд специфических особенностей нагружения элементов ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов от вертикальной временной нагрузки с позиции оценки выносливости Более того, при регламентированных в СНиП 2 05 03-84* эффективных коэффициентах концентрации напряжений необходимость выполнения расчетов на выносливость, как правило, отпадала Наблюдаемая в последние годы тенденция к росту интенсивности движения грузового автотранспорта по проезжей части обострила эту проблему В этой связи возникли реальные предпосылки к снижению ресурса элементов ортотропной плиты проезжей части по выносливости, с наступлением предельного состояния сначала второй, а затем и первой группы В условиях низких температур, характерных для эксплуатации конструкций северного А и Б (по СНиП 2 05 03-84 ) исполнения, усталостные повреждения могут привести к катастрофическим последствиям

Таким образом, назрела необходимость проведения научных исследований по проблеме оценки выносливости конструкций ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов с разработкой соответствующей методики. Она должна учитывать особенности движения автотранспорта и закономерности накопления усталостных повреждений от автодорожной нагрузки, а также позволять использование современных компьютерных программ, позволяющих корректно учесть индивидуальные особенности работы ортотропной плиты любой конструкции под нагрузкой, вероятность положения на проезжей части и перспективы развития временных нагрузок

Целью работы является разработка методики оценки выносливости стальной ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов от обращающихся нагрузок

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи

1 Адаптация нормативной нагрузки для оценки выносливости ортотропной плиты,

2 Изучение вероятностных особенностей поперечного положения грузовых автомобилей на проезжей части моста и его влияние на напряженное состояние элементов ортотропной плиты различной конструкции,

3 Оценка закономерности накопления усталостных повреждений в ортотропной плите от воздействий многоосных грузовых автомобилей,

4 Экспериментальное натурное исследование влияния поперечного положения автомобиля КамАЗ-55111 на напряженное состояние элементов ортотропной плиты проезжей части,

5 Разработка методики оценки выносливости стальной ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов от обращающихся нагрузок

Методы исследования. В соответствии с целью и задачами диссертационной работы исследования выполнены с использованием современных, теоретических и экспериментальных методов Теоретические методы базировались на научных положениях математического анализа, теории вероятностей и математической статистики, строительной механики, метода предельных состояний и теории надежности Экспериментальные исследования проводили на натурном мостовом сооружении с использованием современной компьютерно-измерительной тензометрической системы

Научная новизна работы состоит в следующем

1 Обоснован расчетный метод перехода от обращающихся и перспективных грузовых автомобилей к условной абстрагированной эквивалентной по воздействию на плиту нормативной нагрузке посредством специального коэффициента усталостного приведения и предложена схема этой нагрузки при оценке выносливости ортотропной плиты,

2 Выявлены закономерности влияния на усталостную прочность элементов ортотропной плиты проезжей части воздействий автомобильной нагрузки вдоль моста при малых длинах линий влияния в пределах 3-6 м и поперек моста в пределах нормируемых габаритов полосы проезжей части,

3 Получена теоретическая зависимость котангенса угла наклона кривой усталости при нагружении ортотропной плиты до 5x106 циклов для конструкционных сталей, используемых в отечественном мостостроении

Практическая значимость. Методика оценки выносливости стальной ортотропной плиты автодорожных мостов от обращающихся нагрузок позволяет привести долговечность ортотропной плиты в соответствие с проектным сроком службы моста В табличном редакторе Microsoft Excel разработана специальная программа «Auto-fatigue», позволяющая оперативно определять долговечность по выносливости стальных ортотропных плит автодорожных мостов Даны предложения по оценке остаточного ресурса элементов и узлов ортотропных плит, а также по учету ежегодного накопления усталостных повреждений в зависимости от реального количества пропущенных по проезжей части грузовых автомобилей с целью корректировки остаточного ресурса по выносливости

Вопросы, выносимые на защиту:

1 Адаптация нормативной нагрузки оценки выносливости ортотропной плиты,

2 Результаты исследования вероятностного поперечного положения грузовых автомобилей на проезжей части моста и его влияния на напряженное состояние ортотропной плиты с продольными ребрами различной конструкции,

3. Методика оценки выносливости стальной ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов от обращающихся нагрузок,

4 Предложения по оценке остаточного ресурса стальной ортотропной плиты эксплуатируемых автодорожных мостов

Достоверность основных научных положений и результатов исследования обеспечивается корректностью теоретических и экспериментальных исследований (в пределах принятых допущений), а также удовлетворительным

совпадением полученных в результате теоретических исследований данных с данными эксперимента на натурном объекте

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы использованы ОАО «Гипротрансмост» в проекте моста через реку Москву на участке Краснопресненского проспекта от МКАД до проспекта Маршала Жукова для оценки усталостной долговечности разработанных и испытанных в «НИЦ «Мосты» ОАО ЦНИИС при участии автора диссертационной работы новых конструктивных решений узлов ортотропной плиты с продольными ребрами замкнутого трапециедального сечения

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на заседаниях секции «Строительство и реконструкция искусственных сооружений (мосты, путепроводы, виадуки и т п)» Ученого совета ОАО ЦНИИС, а также на 64-й научно-методической и научно-исследовательской конференции Московского Автомобильно-Дорожного Института МАДИ (ГТУ) Публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы представлены в 5 публикациях

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического указателя и приложений Полный объем диссертации составляет 182 стр, включая 73 рисунка, 22 таблицы и 2 приложения Основной текст (без оглавления, библиографического указателя, приложений, рисунков и таблиц) излагается на 117 страницах Библиографический указатель включает 114 наименований

Диссертация выполнена в Филиале ОАО ЦНИИС НИЦ «Мосты»

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении раскрывается актуальность темы, цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость работы

В первой главе диссертации в исторической последовательности описаны и проанализированы основные тенденции развития и применения для проезжей части автодорожных мостов стальных ортотропных плит Проанализированы конструктивные особенности элементов и узлов ортотропных плит, основные места образования усталостных повреждений Рассмотрены методики расчета мостовых конструкций на выносливость по отечественным и зарубежным нормативным документам

Решением вопросов по конструкциям ортотропной плиты на начальном этапе их внедрения в СССР внесли коллективы Воронежской лаборатории сварки ЦНИИСа, Воронежского и Курганского заводов мостовых конструкций, МИИТа, МАДИ, Гипротрансмоста, институтов Союздорпроект, Ленгипротрансмост, Киевский филиал Союздорпроекта, ЦНИИПСК, УкрПСК, Ленинжпроект

Большой вклад в развитие ортотропных мостовых конструкций в нашей стране внесли В С Агеев, К П Большаков, Н Г Верцман, Э М Гитман, В Г Гребенчук, А А Дорошкевич, В П Егоров, Л Н Журавов, Е А Иванайский, Г П Корноухов, А В Кручинкин, Г А Мамлин,

Н М Митропольский, Г М Молгина, Б Д Монов, Б М Передереев, А С Платонов, Н И Подберезный, В П Польевко, В И Попов, А А Потапкин, А П Почечуев, П М Саламахин, Т А Скрябина, Э Я Слоним, В А Смирнов, Н Н Стрелецкий, Б Е Улицкий, Г Б Фукс, В Ю Шишкин, и др

Большой вклад в исследование выносливости элементов стальных мостов был внесен в теоретических и экспериментальных исследованиях В А Балдина, К Б Бобылева, В В Болотина, К П Большакова, В Г Гребенчука, В М Горпинченко, В И Дворецкого, Б Н Дучинского, В С Ковальчука, Ю Г Козьмина, Е Е Кочерговой, Р 3 Маниловой, П П Михеева, Г А Николаева, Н И Новожиловой, В О Осипова, М Л Палагина, В Н. Савельева, А Д Сергиевского, В И Труфякова, Е П Феоктистовой, В Ю Шишкина и др

Широкое практическое применение в мировой практике получили одноярусные ортотропные плиты с продольными ребрами 3-х видов

- открытого поперечного сечения, сварные или из прокатных профилей,

- замкнутого поперечного сечения, холодногнутые из листа толщиной 5—8мм,

- комбинированные сварные, включающие в себя элементы замкнутого и открытого сечения

Из всего многообразия применяемых продольных ребер для ортотропных плит за рубежом отдают предпочтение холодногнутым из листа толщиной 5—6 мм ребрам коробчатого сечения Они могут быть трапециедальные, и и V-образные Первые наиболее употребительны Такие ребра приваривают к листу настила односторонними швами, что требует вдвое меньшей длины швов, чем для плоских ребер Замкнутые ребра эффективны при работе на изгиб и кручение, что улучшает распределение местной нагрузки по ширине плиты и передачу крутящих моментов при внецентренном приложении к ним сосредоточенного давления колес подвижной нагрузки

Зарубежный опыт эксплуатации стальных мостов с ортотропной плитой проезжей части указывает на преждевременное появление в них усталостных трещин Преждевременное усталостное разрушение конструкций ортотропных плит зарубежных стальных мостов обусловлено наличием многочисленных конструктивных концентраторов напряжений, находящихся в сложнонапряженных зонах ортотропной плиты пролетного строения моста В нашей стране пока таких разрушений в современных конструкциях в связи с недолгим сроком их эксплуатации при интенсивном движении грузового автотранспорта не установлено Вместе с тем, за последние 15-20 лет на дорогах России наблюдается устойчивый рост интенсивности движения и осевых нагрузок Эта тенденция, несомненно, сохранится и в будущем Тенденция развития автотранспорта получила отражение в МГСН 5 02-99 «Проектирование городских мостовых сооружений», где приняты нормативные

временные вертикальные нагрузки, отличные от регламентируемых действующим СНиП 2 0503-84* «Мосты и трубы»

Методика расчета на выносливость при проектировании новых мостов, изложенная в СНиП 2 0503-84 «Мосты и трубы», хотя изначально разработана для железнодорожных мостов, по ней выполняется расчет всех мостовых сооружений независимо от вида действующей временной вертикальной нагрузки Это обстоятельство не учитывает существенную особенность работы элементов ортотропной плиты автодорожных мостов от вертикальной временной нагрузки, которая имеет возможность перемещаться по проезжей части в поперечном направлении Также, в основу действующей методики для автодорожных мостов положены ограниченные пределы выносливости на базе около 7x105 циклов Вместе с тем, по автодорогам высших категорий ежегодно проходит количество тяжелых грузовых автомобилей, сопоставимое с данной базой расчета Для преодоления этих противоречий актуальной становится разработка для автодорожных мостов отдельной методики оценки выносливости, которая должна учитывать все вышеуказанные недостатки методики существующей, что и предопределило цель и задачи данной диссертационной работы

Вторая глава посвящена изучению особенностей движения временных подвижных нагрузок и их расположения на проезжей части моста, а также обоснованию нагрузки для расчетов на выносливость элементов проезжей части автодорожных мостов

Автомобильное движение в нашей стране за последние 15—20 лет изменилось и характеризуется следующими особенностями

- существенное увеличение общего количества автотранспортных средств на дорогах общего пользования,

- рост количества тяжелых автопоездов, имеющих в своем составе полуприцепы со сдвоенными и строенными осями на минимальном расстоянии 1,2-1,4 м,

- возрастание полной массы автомобиля и буксируемого им в составе автопоезда прицепа или полуприцепа и, как следствие, увеличение количества осей и рост осевых нагрузок,

Упомянутые особенности движения грузового автотранспорта оказывают заметное влияние на процесс накопления в элементах ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов усталостных повреждений

По результатам исследований А И Васильева, проведенных в ЦНИИСе в 70-е годы XX века, в нормативные документы для дорог общего пользования была введена новая автодорожная нагрузка - А11 С естественным развитием подвижных нагрузок с конца 90-х годов XX века проектирование отдельных мостовых сооружений производится на нагрузку А14 С 2008 года предполагается введение нагрузки А14 в качестве нормативной для мостовых сооружений на всех дорогах общего пользования

Неоспоримое достоинство нормативной нагрузки по схеме АК состоит в удобстве загружения ею линий влияния Однако при определении напряжений

в расчетах на выносливость эта нагрузка не отражает реальную картину силового воздействия на конструкцию во времени

Использование для элементов проезжей части, характеризующихся линией влияния относительно короткой длины, в качестве расчетной по выносливости нагрузку по схеме АК из двух составляющих не совсем удобно и корректно Равномерно распределенная составляющая нагрузки и тележка имеют пересекающиеся участки, что не соответствует реальному воздействию автомобиля Для большей достоверности и удобства предлагается исключить из данного расчета равномерно распределенную нагрузку и оставить только двухосную тележку

Такого же мнения, очевидно, придерживались разработчики мостовых норм США (ААЭНТО 1ЛРВ) и Великобритании (В85400), в которых для расчета на выносливость используется соответственно трехосный и четырехосный нормативный автомобиль

При расчете конструкций ортотропной плиты на выносливость по действующей методике полагается, что все автомобили двигаются строго по одной колее и не могут перемещаться в плане Это положение следует из того, что методика расчета была заимствована без изменения из расчета на выносливость железнодорожных мостов, где поезда двигаются строго по рельсовой колее

На самом деле каждое автотранспортное средство двигается по проезжей части по своей собственной криволинейной траектории Колебания поперечного положения автомобиля при движении по полосе проезжей части относительно среднего значения могут достигать 30—40 см и более Элементами ортотропной плиты проезжей части автодорожного моста, которые наиболее чувствительны к изменению поперечного положения временной вертикальной нагрузки, несомненно, являются продольные ребра

Поперечное положение автомобиля на проезжей части моста является существенным фактором, влияющим на напряженно-деформированное состояние элементов ортотропной плиты, который необходимо оценить и учесть для достижения цели работы Для этого были сделаны и доказаны следующие допущения

1 Положение оси колеса нормативного автомобиля поперек полосы проезжей части - случайная величина, распределенная по закону Гаусса

2 При движении по проезжей части моста автомобили не совершают перестроений и других маневров

3 В пределах расчетного участка ортотропной плиты (5 панелей) по всей ширине проезжей части находится только один тяжелый автомобиль, независимо от количества полос для движения автотранспорта

4 В пределах расчетного участка ортотропной плиты нормативные автомобили двигаются параллельно оси моста

За величину стандарта нормального распределения равной 20 см Это сделано на основании изучения результатов отечественных и зарубежных исследований

Помимо поперечного положения автомобиля существенное влияние на процесс накопления в элементах ортотропной плиты проезжей части усталостных повреждений оказывает интенсивность движения автотранспорта

С учетом обобщения отечественного и зарубежного опыта, количество циклов нагружения в течение любого года эксплуатации мостового сооружения следует определять по формуле

ЛГ, =350 Я, а Р п ^

где N, - количество циклов нагружения элемента за 1-й год эксплуатации,

350 - расчетное количество рабочих дней в году,

И, - суточная интенсивность движения автотранспорта по одной полосе в 1-м году,

а - доля грузовых автомобилей в общем потоке автотранспорта,

- для мостов на дорогах I и И категории между городами, на объездных дорогах I и II категории вокруг мегаполисов и в малых городах (при отсутствии объездной дороги) - а=0,25,

- для мостов на дорогах I и II категории в крупных городах - а=0,2,

- для мостов на дорогах III категории и ниже между городами - а=0,15;

- для мостов на дорогах III категории и ниже в малых городах - а=0,1,

Р — понижающий коэффициент, учитывающий количество полос в одном направлении (принято по нормам США - AASHTO LRFD)

- Р=1,0 - при одной полосе,

- Р=0,85 - при двух полосах,

- Р=0,8 - при трех и более полосах

п - коэффициент, учитывающий соотношение усталостных повреждений, создаваемых реальным среднестатистическим грузовым автомобилем и тележкой по схеме АК

Наиболее существенное влияние на расчетное количество циклов по формуле (1) оказывает интенсивность движения автотранспорта Ранее выполненные исследования А И Васильева показывают, что темпы роста интенсивности движения автотранспорта на настоящий момент можно оценить величиной от 3 до 7 % в год Наиболее вероятной закономерностью роста интенсивности движения автотранспорта является равномерное снижение темпов роста с 7 до 3 % с 2000 до 2015 года, после чего рост интенсивности остается постоянным на уровне 3 %

Если принять 2005 год за исходный, то интенсивность движения автотранспорта на любой год выражается формулой_

и,=и2а

4095-21 1500

(г-2005)

^,=#2005 [1433 + 0,03 (г-2015)],

npui = 2005-2015,

при i >2015,

(2)

И, <20000,

где i - искомый год,

И, - интенсивность движения в i-м году по одной полосе, И2005 - интенсивность движения по одной полосе в исходном 2005-м году, Фактический предел количества автомобилей, проехавших по одной полосе в сутки, по зарубежным данным, ограничен числом 20000 шт Учитывая это, значение интенсивности для дорог всех категорий при ее определении по формуле (2) не должно превышать 20000 авт /сут

При строительстве нового мостового сооружения на действующем участке автодороги интенсивность движения автотранспорта на первый год эксплуатации сооружения следует принимать по фактической интенсивности движения на данном участке, установленной на стадии работ по изысканию При отсутствии данных изыскания в качестве значения интенсивности движения в исходном 2005-м году для вновь проектируемых участков автодорог I категории можно принять 10000 авт /сут на каждую полосу движения На дорогах более низких категорий интенсивность движения автотранспорта существенно ниже, чем на магистралях Для дорог II категории интенсивность движения по состоянию на 2005-й год можно принять равной 7000 авт /сут, а для дорог III категории и ниже - 3000 авт /сут

По проекту новой редакции СНиП по проектированию мостов срок службы металлических пролетных строений определен в 90 лет Таким образом, проектное количество циклов за все время эксплуатации для элементов металлической проезжей части можно определить по формуле

90 90

ДГ = ]ГЛГ А а Р и, (3)

1=1 J=i

С учетом (2) и переходом от суммы к интегралу формула (3) примет вид

N = \\n di А а Р п, (4)

Vo

Если ожидается, что через какое-то время эксплуатации интенсивность движения возрастет более существенно, чем предусматривает формула (2), то категория дороги может быть директивно повышена с III или IV до II, или со II до I С учетом этого обстоятельства левая часть в формуле (4) примет вид

N = Nt + N2, (5)

где N| и N2 - количество циклов нагружения до и после изменения категории дороги, которые определяются по формуле (4) с учетом времени эксплуатации на каждом этапе

Так как любой реальный грузовой автомобиль состоит из двух или более групп осей, разделенных расстоянием 4м и более, то он будет создавать в элементах ортотропной плиты проезжей части (прежде всего, в продольных ребрах) такое же количество отдельных циклов переменных напряжений Суммарное усталостное повреждение от такого автомобиля будет равно сумме повреждений от каждого цикла В рамках разработанной методики это решено назначением коэффициента, который выражает соотношение мер усталостного повреждения узла конструкции от одного прохода многоосного грузового автомобиля и от соответствующей ему по максимальным внутренним усилиям

тележки АК Этот коэффициент назван — «коэффициент усталостного приведения» (в формулах (1,3,4) это коэффициент «п»)

Коэффициент усталостного приведения «п» для каждого автомобиля зависит от нескольких факторов

- длина линии влияния элемента конструкции,

- положение вершины линии влияния (а=0-0,5),

- количество групп осей у автомобиля,

- расстояние между осями в группе,

- осевые нагрузки в группах осей,

- наклон кривой усталости

Влияние каждого фактора в отдельности на конечный результат весьма существенно как для отдельного автомобиля, так и для их обращающейся совокупности

Для определения закономерностей изменения коэффициента усталостного приведения приняты следующие допущения

1 Линии влияния усилий имеют вид треугольника,

2 Ширина колеи и размеры штампов колес тележки АК и реальных грузовых автомобилей одинаковы,

3 Составляющие внутренних усилий от постоянных нагрузок и от работы ортотропной плиты в составе всей конструкции под воздействием временных нагрузок отсутствуют,

Граничные условия исследования

- длина линий влияния X изменяется в пределах от 3 до 6 м,

- положение вершины линии влияния а изменяется в интервале [0,0,5],

- использованы три вида групп осей - одиночная, сдвоенная и строенная,

- наклон кривой усталости принят равным 1 6

Разнообразие грузовых автомобилей, обращающихся по автодорогам России весьма велико Для определения коэффициента усталостного приведения для элементов ортотропной плиты было использовано пять обобщенных схемы автотранспортных средств, разработанные и использованные С В Бохановой (рисунок 1)

Коэффициент усталостного приведения определяется индивидуально для каждой обобщенной схемы при определенных значениях длины (А.) и положения вершины (а) линии влияния по формуле

где т - котангенс угла наклона кривой усталости, К, - класс (по схеме АК) 1-й группы осей обобщенной схемы, К-тах - максимальный класс из всех групп осей обобщенных схем при гг=соп.ч1 и Х=соп81:,

(6)

Обобщенная схема №1 6т 2\12т

Колесная база-53м 1

Полная масса -30г 1

4,0м 1,3м].

Обобщенна» схема №2 Колесная база-93м Полная масса Роя =42т

6т

12т

2\12т

4,0м 4, 1,3 м

Обобщенная схема №3 Колесная база - 12.6м Полям масса Рш =4$г

6т

12т

3\10т

|

I 4,0м 6,0м 1,3м11,3м

Обобщенна! схема №4 Колесная база -14 9м Полваа массаРщ.=бОг

6т

2\12т

1x10т

|

4,0м 1,3м 7,0м [.1,3м Рм

Обобщенная схема №5 Колесная база-189м Полная касса Р„ =72т

6т

2\12т

12т

Зч10г

L U __ ■.......... 1 J

|. 4,0м ¡.1,3м]. 4,0м 7,0м |1,3м'1,3м1

Рисунок 1 - Обобщенные схемы грузовых автотранспортных средств

Для определения коэффициента усталостного приведения, средневзвешенного по всей совокупности обращающихся грузовых автомобилей, было выполнено наблюдение за транспортным потоком Наблюдение проводилось на федеральной автодороге М1 «Беларусь» Было зафиксировано прохождение 1000 грузовых автомобилей с количеством осей от трех до шести Значительное количество грузовых автомобилей, зафиксированных в процессе наблюдения, позволяет с достаточной точностью получить статистическую гистограмму для данного участка автодороги (рисунок 2) Данная статистика принята для всех автодорог 1-Ш категорий только в рамках разработанной методики

0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0

4 5

количество осей

Рисунок 2 - Гистограмма распределения количества осей у грузовых автомобилей в потоке автотранспорта

На рисунке 3 показано изменение средневзвешенного коэффициента усталостного приведения по всей совокупности обращающихся тяжелых грузовых автомобилей.

Значения средневзвешенных коэффициентов усталостного приведения на рисунке 3 получены по формуле:

б

1=3

где п, - значения коэффициентов усталостного приведения для групп автомобилей с одинаковым количеством осей, полученные по формуле (6);

р; - статистические вероятности (частоты) прохождения автомобилей с определенным количеством осей;

длина линии влияния X (м) б

Рисунок 3 —

Распределение средневзвешенных коэффициентов усталостного приведения

Третья глава посвящена изучению закономерностей силового воздействия нормативной тележки по схеме АК на продольные ребра различных типов

Для изучения влияния поперечного положения автомобиля на проезжей части на нормальные напряжения в продольных ребрах ортотропной плиты выполнен комплекс расчетов моделей ортотропной плиты с продольными ребрами двух типов и проведены натурные испытания моста с ортотропной плитой проезжей части

Было разработано шесть пространственных конечно-элементных моделей по три с плоскими и трапециедальными продольными ребрами Модели с одинаковыми продольными ребрами отличались только расстоянием между их осями Расчет всех моделей выполнялись при участии к т н Ю В Архипенко с применением разработанного им программного комплекса «DynSys» на основе комплекса конечно-элементного анализа «MSC/Nastran for Windows»

Расчет каждой модели выполнялся в следующем порядке

1 Тележка All в поперечном направлении устанавливалась в невыгодное положение - ось колеса тележки расположена строго над осью расчетного продольного ребра

2 Выполнялся численный анализ движения тележки по ортотропной плите в продольном направлении, при котором тележка последовательно передвигалась вдоль всей расчетной схемы

3 По полученным диаграммам (рисунок 4) определялись невыгодные положения тележки по длине модели, а также максимальные и минимальные напряжения при прохождении тележки по невыгодной продольной траектории

4 Тележка устанавливалась в невыгодное в продольном направлении положение, а затем последовательно смещалась в поперечном направлении влево и вправо на величину до 60 см (3 стандарта) В результате каждого статического расчета были получены продольные нормальные напряжения на нижней фибре плоских продольных ребер и на нижней фибре у начала сгиба листа для перехода к боковой стенке трапециедальных продольных ребер

В результате статических расчетов получены примеры теоретических зависимостей нормальных напряжений на нижней фибре продольных ребер ортотропной плиты от поперечного положения на плите проезжей части нормативной тележки All (рисунок 5)

Расчетом установлено, что с точки зрения процесса накопления усталостных повреждений применение для стальных ортотропных плит автодорожных мостов продольных ребер замкнутого трапециедального сечения выгоднее, чем плоских Это происходит за счет повышенной жесткости плит с трапециедальными продольными ребрами и, как следствие, распределением нагрузки на большую ширину плиты, а также существенным (в 2,5-3,5 раза) снижением амплитуд нормальных напряжений цикла

Расстояние от края плиты, м

2 4 6

2 40 Л х л с 5= 20

Л'

400 р /

350 ^

1 1

ч \ 1 /

¡00

-300 ММ 350 мм 400 мм

Рисунок 4 - График зависимости нормальных напряжений на нижней фибре плоского продольного ребра в сечении Уз длины панели при движении тележки А11 вдоль плиты

110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 О

4- А ........... *

к у'

-1-

-60 -50 40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60

Расстояния поперек плиты от наиболее невыгодного положения тележки, см —300 мм -•"350 мм А 400 мм

Рисунок 5- График зависимости уровня нормальных напряжений на нижней фибре плоского продольного ребра в сечении 1А длины панели

Чтобы подтвердить, действительно ли продольные ребра ортотропной плиты настолько чувствительны к поперечному положению автомобиля на проезжей части, как это видно по рисунку 5, были выполнены натурные испытания ортотропной плиты с плоскими продольными ребрами па мосту через протоку Юганская Обь на автодороге Тюмень - Ханты-Мансийск. Испытания ортотропной плиты руслового пролетного строения осуществлялось в рамках испытания моста после его реконструкции.

В качестве испытательной нагрузки использовался трехосный груженый автосамосвал КамАЗ-55111 Фиксация нормальных напряжений в элементах ортотропной плиты осуществлялась с использованием беспроводной компьютерно-измерительной тензометрической системы

В результате натурных испытаний установлено, что при смещении автомобиля в сторону от невыгодного положения в продольных ребрах плиты действительно происходит существенное снижение уровня нормальных напряжений Сопоставление теоретической и экспериментальной кривых зависимости уровня нормальных напряжений в продольном ребре дало удовлетворительный результат

В четвертой главе изложены основные положения методики оценки выносливости стальной ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов от обращающихся нагрузок

В основе разработанной методики оценки выносливости стальной ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов от обращающихся нагрузок лежат два основных положения

1) поперечное положение автомобилей на полосе проезжей части носит случайный характер,

2) полная масса тяжелых грузовых автомобилей, проходящих по проезжей части, носит случайный характер

Случайный характер поперечного положения автомобилей на полосе проезжей части и параметры закона распределения этой случайной величины определены в главе 2

Полная масса среднестатистического грузового автомобиля, также как и его поперечное положение, принята подчиняющейся закону Гаусса В качестве числовых характеристик закона распределения полной массы тележек по схеме АК на исходный 2005-й год приняты ш=9 — математическое ожидание, о=0,5 -стандарт С учетом тенденции роста осевых нагрузок, оцениваемого по результатам исследований А И Васильева величиной 0,3 % от А11 в год, семейство функций плотности вероятности нормального распределения классов временной нагрузки (тележек и общего потока) принято по формуле

где К - класс нормативной нагрузки,

I - год, для которого строится функция нормального распределения Усталостные микроповреждения от каждой нормативной тележки в разработанной методике определяются на основе гипотезы Пальмгрена-Майнера Эта гипотеза имеет немаловажное достоинство — простоту и именно поэтому широко используется Однако эта простота является следствием неучета влияния очередности воздействия напряжений различных уровней Скорость накопления повреждений при напряжении некоторого заданного уровня предполагается одинаковой независимо от предыдущей истории нагружения Помимо истории нагружения в рамках разрабатываемой методики

(8)

оценки выносливости на настоящий момент с целью упрощения не учитываются следующие факторы

- многоосное напряженное состояние,

- скорость нагружения ортотропной плиты (случайная величина),

- количество автомобилей на всей проезжей части и его воздействия на напряжения от совместной работы ортотропной плиты в составе пролетного строения (случайная величина),

- влияние промежуточных циклов напряжения в составе главного,

- вынужденные колебания пролетного строения под временной нагрузкой и их влияние на параметры циклов напряжения,

- коррозия (случайный процесс),

- температура эксплуатации (случайный процесс),

Все приведенные факторы оказывают влияние на накопление усталостных повреждений в узлах и сопряжениях ортотропных плит автодорожных мостов, но их количественный учет в рамках методики затруднен из-за сложности описания процессов и недостатка экспериментальных данных Учет упомянутых факторов является полем для дальнейшей научно-исследовательской деятельности на теоретической и экспериментальной базах Это позволит по мере решения поставленных проблем производить уточнение методики оценки выносливости

Гипотеза Пальмгрена-Майнера выражается формулой

(9)

Чтобы найти меру усталостного повреждения по формуле (9) от проезда тележки при любом ее поперечном положении необходимо знать предельное количество циклов для данного уровня максимальных напряжений Предельное количество циклов определяется по кривой усталости Для построения кривой усталости для любого цикла напряжений в разработанной методике предлагается использовать формулу из европейских норм Еигосос1е ЕЫУ

^ = _

N

I2000000

п

^ __"эоооооо

N

V

5000000

при N <5 106 циклов,

при N = 5 10б — 108 циклов,

при N > 108 циклов,

(10)

где II - предел ограниченной выносливости при произвольном числе циклов,

Я» - предел ограниченной выносливости при N=108 циклов, Ш] и ш2 — котангенс угла наклона кривой усталости в логарифмических координатах

Горизонтальный участок кривой по формуле (8) достигается при 108 циклов Это позволяет учитывать циклы с относительно небольшой

амплитудои переменных напряжении, что на самом деле имеет место в автодорожных мостах

Известно, что кривые усталости для образцов имеющих одинаковый эффективный коэффициент концентрации напряжений <ф», но испытанных при различных коэффициентах асимметрии циклов «р», в логарифмических координатах представляют собой параллельные прямые Таким образом, для однозначного определения положения любой кривой усталости по формуле (10) необходимо знать ее наклон и предел выносливости при 2x106 циклов

По результатам обработки экспериментальных данных, полученных Б Н Дучинским, В Г Гребенчуком, а также по результатам выполненного в «НИЦ «Мосты» ОАО ЦНИИС при участии автора работы эксперимента для углеродистой стали Ст 3 и низколегированных мостовых сталей марок 10ХСНД и 15ХСНД получены зависимости значения константы «т» в формуле (10) на участке до 5x10б циклов Для низколегированных мостовых сталей 10ХСНД и 15ХСНД значения константы «ш» можно определять по формуле

т = 6,31 /Г035 (1 1)

Значения константы «т» для формулы (10) на участке от 5x106 до 108 циклов приняты увеличенными на два по сравнению с участком до 5x106 циклов по формуле (11)

Предел выносливости при 2x106 циклов определяется с использованием коэффициента yw по формуле (189) СНиП 2 05 03-84* «Мосты и трубы» с учетом изменений, предложенных в данной работе

Г" = {ap±S)-(a/3 + S)p Следует отметить, что формула (12) с несколько другими обозначениями без привязки к типу временной нагрузке была введена Б Н Дучинским С учетом вероятностного характера положения нормативного автомобиля на проезжей части и вероятностного характера интенсивности нормативной нагрузки формула (9) запишется в виде

г т.+4ст, т2+3ст2 и

£ (в)

где nlkj — количество циклов в году «1» от автомобилей класса «к», проехавших по колее «_)»,

Nkj - предельное количество циклов от автомобилей класса «к», при движении по колее «р>,

mi и 0i — математическое ожидание и стандарт классов нормативных тележек АК,

Ш2 и а2 — математическое ожидание и стандарт поперечного положения колеса нормативной тележки на ортотропной плите проезжей части, т - расчетный срок эксплуатации моста

Формула (13) представляет собой расширенный вид гипотезы Пальмгрена-Майнера (9) Проверка выносливости будет заключаться в выполнении за время

эксплуатации, соответствующее проектному сроку службы моста или его конструктивного элемента, условия

Невыполнение условия (14) будет означать, что выносливость рассматриваемого узла ортотропной плиты недостаточна для обеспечения долговечности на проектный срок службы

Итак, оценка выносливости узлов стальной ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов по предлагаемой методике выполняется в следующем порядке

1 Подготовка исходных данных для расчета

а) Характеристики дороги, на которой расположен мост категория, количество полос движения, расположение участка в городе или за городом, год начала эксплуатации моста,

б) Характеристики расчетного сечения марка стали, толщина проката, длина панели ортотропной плиты, положение сечения по длине панели, эффективный коэффициент концентрации напряжений (3,

в) Данные о напряженном состоянии сечения нормальные напряжения в расчетной точке от постоянных нагрузок и от общего воздействия временной нагрузки

2 Определение зависимости нормальных напряжений в расчетной точке от поперечного положения колеса тележки

а) Составление расчетной схемы и проведение расчетов ортотропной плиты,

б) Определение экстремальных нормальных напряжений цикла для невыгодного положения тележки All,

в) Получение зависимости нормальных напряжений в расчетной точке от поперечного положения колеса нормативной тележки

3 Задание характеристик движения автотранспорта

а) В качестве нормативной нагрузки принимается тележка по схеме АК,

б) Вероятностное положение нормативного автомобиля по ширине проезжей части принимается по закону Гаусса,

в) Определение интенсивности движения автотранспорта с учетом прогноза роста интенсивности по формуле 2,

г) Определение средневзвешенного коэффициента усталостного приведения для формулы (1),

д) Вероятностные параметры функции плотности вероятности классов временной нагрузки (тележек и общего потока) на любой год эксплуатации моста принимаются по формуле (8)

4 Определение параметров расчета узла на выносливость

а) Определение шага разбиения функций плотности вероятности положения нормативного автомобиля по ширине проезжей части и классов нормативной нагрузки на отрезки,

б) Накопление повреждений осуществляется с использованием гипотезы Пальмгрена-Майнера в виде (13)

(14)

5 Выполнение расчета узла на выносливость

а) Разбиение функции плотности вероятности положения нормативного автомобиля по ширине проезжей части и функции плотности вероятности классов нормативной нагрузки на 1-й год эксплуатации на отрезки в соответствии с п 4а методики,

б) Подсчет количества циклов для первого участка пересечения функций плотности вероятности,

в) Построение кривой усталости для первого участка пересечения функций плотности вероятности и определение предельного количества циклов для формулы (13),

г) Определение меры усталостного повреждения для первого участка пересечения функций плотности вероятности по формуле (13),

д) Определение меры усталостного повреждения для всех остальных участков пересечения функций плотности вероятности по формуле (13) путем повторения расчетов по п 5б-5г,

е) Определение итоговой меры усталостного повреждения за 1-й год эксплуатации путем суммирования значений, полученных по п 5д,

ж) Определение мер усталостного повреждения по всем остальным годам эксплуатации сооружения (в соответствии с проектной долговечностью) путем повторения расчетов по п 5а-5е,

з) Определение итоговой меры усталостного повреждения за проектное время эксплуатации путем суммирования полученных по п 5ж значений,

и) Проверка условия выносливости в виде (14) В случае выполнения условия (14) происходит завершение расчета В противном случае осуществляется возврат к п 16 и выполняется корректирование исходных данных в части геометрических параметров конструкции, расчет выполняется повторно

Пятая глава посвящена разработке в табличном редакторе Microsoft Excel специальной программы «Auto-fatigue», которая реализует расчеты по процессу накопления усталостных повреждений по разработанной методике оценки выносливости стальной ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов от обращающихся нагрузок

Программа «Auto-fatigue» выполняет расчеты с учетом

- вероятностного характера положения автомобиля на проезжей части,

- вероятностного характера полной массы автомобилей,

- перспективы роста интенсивности движения автотранспорта,

- перспективы роста осевых нагрузок и общих нагрузок потока автомашин

Процесс расчета в программе «Auto-fatigue» по двум внутренним суммам

формулы (13) реализован с шагом в половину стандарта (0,5а) Осуществлять расчет по всем годам эксплуатации нет необходимости В программе «Autofatigue» расчет осуществляется по пяти значениям 1-й, 15-й, 30-й, 60-й и 90-й годы По полученным значениям строится кривая ежегодной меры усталостного повреждения, которая по методу наименьших квадратов аппроксимируется полиномом 3-й степени Затем определяется долговечность

проверяемого узла Долговечность по выносливости заключается в выполнении условия (14) в виде

где f(t) - функция годовой меры повреждения в виде /(г) = шг + Ы2 + ct + d, т - долговечность узла по выносливости

Левая часть неравенства (15) — определенный интеграл с известной подьинтегральной функцией Неизвестной величиной в неравенстве является верхний предел интегрирования «т».

Применение разработанной методики и программы «Auto-fatigue» позволяет помимо проектной долговечности по подготовленным исходным данным в процессе эксплуатации моста с ортотропной плитой проезжей части ежегодно определять и контролировать накопление усталостных повреждений При этом от эксплуатирующих служб требуется из года в год следить за интенсивностью движения автотранспорта и процентом грузовых автомобилей в потоке имеющих три и более осей Получаемые таким образом данные необходимо подставить в формулу (1) для определения количества циклов переменных напряжений в течение рассматриваемого года для любого интересующего узла По этому способу можно контролировать накопление усталостных повреждений и уточнять в процессе эксплуатации остаточный ресурс соединений

Был выполнен расчет долговечности стыков продольных ребер стальной ортотропной плиты двух эксплуатируемых мостов, построенных в последние годы по проектам лаборатории металлических мостов Филиала ОАО ЦНИИС «НИЦ «Мосты»

По результатам расчетов можно сделать вывод, что долговечность современных проектных решений узлов ортотропной плиты автодорожных мостов существенно меньше 90 лет, что предполагается по проекту нового СНиП Кроме этого, долговечность по выносливости узла ортотропной плиты моста с трапециедальными ребрами при прочих равных условиях существенно выше, чем у аналогичного узла ортотропной плиты с плоскими ребрами

(15)

0

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Поперечное положение автомобилей на полосе проезжей части — случайная величина, распределенная по нормальному закону (закону Гаусса) Предложена формула для подсчета количества циклов переменных напряжений, возникающих в продольных ребрах ортотропной плиты проезжей части в течение любого периода эксплуатации мостового сооружения с учетом категории дороги, количества полос движения, места расположения участка дороги, проектного срока службы моста, а также перспективы роста интенсивности движения автотранспорта

2 Установлено, что для оценки выносливости стальной ортотропной плиты проезжей части наиболее целесообразно использовать абстрагированную нагрузку, состоящую из нормативной тележки по схеме АК, имитирующей по эквивалентному воздействию один грузовой автомобиль, находящийся непосредственно над расчетным сечением

3 Для спектра грузовых автомобилей из пяти обобщенных схем, моделирующих наиболее распространенные грузовые автотранспортные средства, выявлены закономерности изменения коэффициента усталостного приведения реальных грузовых автомобилей к абстрагированной нормативной тележке по схеме АК Этот коэффициент позволяет осуществлять переход от многоосных реальных автотранспортных средств к нормативным тележкам

4 На основе линейной гипотезы накопления усталостных повреждений Пальмгрена-Майнера разработана методика оценки выносливости стальной ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов от обращающихся нагрузок и, в том числе, для оценки остаточного ресурса долговечности При этом усталостные параметры материалов и конкретных конструктивно-технологических решений следует принимать либо по СНиП 2 05 03-84 «Мосты и трубы», либо по результатам их испытаний в соответствии с действующими нормативными документами

Учет вероятности поперечного положения нормативного автомобиля на проезжей части приводит к существенному увеличению долговечности ортотропной плиты С учетом этого обстоятельства для оценки выносливости ортотропной плиты целесообразно использовать гипотезу Пальмгрена-Майнера в виде формулы

г Щ ь4(Т, т,+3сгз у» (=1 к^гщ—З&у _/=|П2-Згг3 Я/

позволяющей производить суммирование усталостных повреждений в расчетном узле конструкции ортотропной плиты по всем годам эксплуатации моста (1-я сумма) с учетом вероятности класса временной вертикальной нагрузки (2-я сумма) и с учетом вероятности поперечного положения нормативных автомобилей на полосе проезжей части (3-я сумма) Условие

выносливости

5. Разработаны конечно-элементные модели ортотропной плиты с плоскими и трапециедальными продольными ребрами с целью реализации

положения методики о случайном по ширине полосы проезжей части расположении автомобилей Получены зависимости нормальных напряжений на нижней фибре продольных ребер ортотропной плиты от поперечного положения на плите проезжей части нормативной тележки А11 и установлено, что ортотропные плиты с трапециедальными продольными ребрами обладают большей выносливостью по сравнению с аналогичными конструкциями с плоскими продольными ребрами за счет лучшего распределения нагрузки по ширине плиты

6 Корректность теоретических предпосылок и адекватность результатов расчета подтверждена результатами натурных испытаний ортотропной плиты моста через протоку Юганская Обь на автодороге Тюмень — Ханты-Мансийск под воздействием автосамосвала КамАЗ-55111 В результате испытаний установлено, что при перемещении положения КамАЗа поперек ортотропной плиты от невыгодного для продольного ребра положения в действительности имеет место существенное снижение нормальных напряжений

7 Для реализации разработанной методики в табличном редакторе Microsoft Excel разработана специальная программа «Auto-fatigue», позволяющая оценивать долговечность стальной ортотропной плиты автодорожных мостов по выносливости

8 Применение разработанной методики дает возможность на стадии проектирования привести долговечность ортотропной плиты в соответствие с проектным сроком службы моста

Основные положения диссертации отражены в следующих

публикациях:

1 Мыцик В С , Анализ методов расчета на выносливость элементов проезжей части стальных автодорожных мостов — Научные труды ОАО ЦНИИС - М , ОАО ЦНИИС, 2007 - Вып 238 - с 24-34

2 Мыцик В С , Гребенчук В Г , Исследование усталостных явлений в металле фрагментов ортотропной плиты с продольными ребрами коробчатого сечения // Научные проблемы мостостроения - Научные труды ОАО ЦНИИС - М., ОАО ЦНИИС, 2006 - Вып 235-с 124-134

3 Мыцик В С , Методика оценки выносливости элементов ортотропной плиты автодорожных мостов - Научные труды ОАО ЦНИИС. — М , ОАО ЦНИИС, 2007-Вып 240-с 60-71

4 Мыцик В С , Панфилов С Л, Обследование и статические испытания новой автодорожной эстакады в г Люберцы Московской области Сборник «Молодые ученые в транспортной науке» Научные труды ОАО ЦНИИС -М ОАО ЦНИИС, 2005, вып 228 Юбилейный - с 24-31

5 Мыцик В С , Продольные ребра коробчатого сечения в ортотропных плитах автодорожных мостов - «Транспортное строительство», №12, 2006 - с 2527

Подписано в печать 19 11 2007 Формат 60 х 84 >'к, Объем 1,75 п л Тираж 80 экз Заказ 23

Отпечатано в типографии ОАО ЦНИИС

129329, Москва, Кочыжая 1 Тел (495) 180-94-65

Введение.

Глава 1 Аналитический обзор (состояние вопроса, цель и задачи исследования).

1.1 Тенденции развития стальных конструкций проезжей части автодорожных мостов.

1.2 Анализ усталостных повреждений в ортотропных плитах.

1.3 Нормативная подвижная автодорожная нагрузка.

1.4 Анализ действующих нормативных документов по расчету мостов на выносливость.

1.5 Выводы по главе. Цель и задачи исследования.

Глава 2 Статистическое распределение временных нагрузок на ортотропной плите.

2.1 Особенности движения современного грузового автотранспорта.

2.2 Адаптация нормативной нагрузки для оценки выносливости элементов ортотропной плиты.

2.3 Статистическое распределение нагрузки на ортотропной плите в поперечном направлении.

2.4 Интенсивность потока движения автотранспорта.

2.5 Назначение коэффициента усталостного приведения реальных грузовых автомобилей к тележке нормативной нагрузки АК.

2.6 Выводы по главе.

Глава 3 Изучение закономерностей силового воздействия нормативной тележки по схеме АК на продольные ребра различных типов.

3.1 Описание расчетной схемы и порядка расчета.

3.2 Зависимость нормальных напряжений в продольных ребрах ортотропной плиты от поперечного положения нормативного автомобиля.

3.3 Изучение на натурном объекте воздействия автомобиля КамАЗ-55111 на нормальные напряжения в элементах ортотропной плиты при его перемещении поперек проезжей части.

3.4 Выводы по главе.

Глава 4 Методика оценки выносливости стальной ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов.

4.1 Учет поперечного положения нагрузки и его влияние на усталостную прочность продольных ребер ортотропной плиты.

4.2 Учет вероятности классов нормативной нагрузки.

4.3 Разработка методики оценки выносливости ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов от обращающихся нагрузок.

4.4 Выводы по главе.

Глава 5 Практическое применение методики оценки выносливости стальной ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов.

5.1 Программная реализация методики оценки выносливости в табличном редакторе Microsoft Excel.

5.2 Применение методики для оценки выносливости стальной ортотропной плиты с пррдольными ребрами различной конструкции.

5.3 Определение экономического эффекта от внедрения методики оценки выносливости ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов от обращающихся нагрузок.

5.4 Выводы по главе.

Актуальность проблемы. До 1991 г. отечественные нормы не регламентировали расчеты автодорожных мостов на выносливость. Впервые такие требования были включены в действующий СНиП 2.05.03-84* «Мосты и трубы» [82]. Однако, дополнения 1991 г. не учитывали ряд специфических особенностей нагружения элементов ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов от вертикальной временной нагрузки с позиции оценки выносливости. Более того, при регламентированных в [82] эффективных коэффициентах концентрации напряжений необходимость выполнения расчетов на выносливость, как правило, отпадала. Наблюдаемая в последние годы тенденция к росту интенсивности движения грузового автотранспорта по проезжей части обострила эту проблему. В этой связи возникли реальные предпосылки к снижению ресурса элементов ортотропной плиты проезжей части по выносливости, с наступлением предельного состояния сначала второй, а затем и первой группы. В условиях низких температур, характерных для эксплуатации конструкций северного А и Б (по [82]) исполнения, усталостные повреждения могут привести к катастрофическим последствиям.

Таким образом, назрела необходимость проведения научных исследований по проблеме оценки выносливости конструкций ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов с разработкой соответствующей методики. Она должна учитывать особенности движения автотранспорта и закономерности накопления усталостных повреждений от автодорожной нагрузки, а также позволять использование современных компьютерных программ, позволяющих корректно учесть индивидуальные особенности работы ортотропной плиты любой конструкции под нагрузкой, вероятность положения на проезжей части и перспективы развития временных нагрузок. Совокупность вышеизложенного характеризует актуальность диссертационной работы.

Цель работы. Целью настоящей работы является разработка методики оценки выносливости стальной ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов от обращающихся нагрузок.

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи:

1. Адаптация нормативной нагрузки для оценки выносливости ортотропной плиты;

2. Изучение вероятностных особенностей поперечного положения грузовых автомобилей на проезжей части моста и его влияние на напряженное состояние элементов ортотропной плиты различной конструкции;

3. Оценка закономерности накопления усталостных повреждений в ортотропной плите от воздействий многоосных грузовых автомобилей;

Экспериментальное натурное исследование влияния поперечного положения автомобиля КамАЗ-55111 на напряженное состояние элементов ортотропной плиты проезжей части;

5. Разработка методики оценки выносливости стальной ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов от обращающихся нагрузок.

Методы исследования. В соответствии с целью и задачами диссертационной работы исследования выполнены с использованием современных теоретических и экспериментальных методов. Теоретические методы базировались на научных положениях математического анализа, теории вероятностей и математической статистики, строительной механики, метода предельных состояний и теории надежности. Экспериментальные исследования проводили на натурном мостовом сооружении с использованием современной компьютерно-измерительной тензометрической системы.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Обоснован расчетный метод перехода от обращающихся и перспективных грузовых автомобилей к условной абстрагированной эквивалентной по воздействию на плиту нормативной нагрузке посредством специального коэффициента усталостного приведения и предложена схема этой нагрузки при оценке выносливости ортотропной плиты;

2. Выявлены закономерности влияния на усталостную прочность элементов ортотропной плиты проезжей части воздействий автомобильной нагрузки: вдоль моста при малых длинах линий влияния в пределах 3-К) м и поперек моста в пределах нормируемых габаритов полосы проезжей части;

3. Получена теоретическая зависимость котангенса угла наклона кривой усталости при нагружении ортотропной плиты до 5x106 циклов для конструкционных сталей, используемых в отечественном мостостроении.

Практическая значимость. Методика оценки выносливости стальной ортотропной плиты автодорожных мостов от обращающихся нагрузок позволяет привести долговечность ортотропной плиты в соответствие с проектным сроком службы моста. В табличном редакторе Microsoft Excel разработана специальная программа «Auto-fatigue», позволяющая оперативно определять долговечность по выносливости стальных ортотропных плит автодорожных мостов. Даны предложения по оценке остаточного ресурса элементов и узлов ортотропных плит, а также по учету ежегодного накопления усталостных повреждений в зависимости от реального количества пропущенных по проезжей части грузовых автомобилей с целью корректировки остаточного ресурса по выносливости.

Вопросы, выносимые на защиту:

1. Адаптация нормативной нагрузки для оценки выносливости ортотропной плиты;

2. Результаты исследования вероятностного поперечного положения грузовых автомобилей на проезжей части моста и его влияния на напряженное состояние ортотропной плиты с продольными ребрами различной конструкции;

3. Методика оценки выносливости стальной ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов от обращающихся нагрузок;

4. Предложения по оценке остаточного ресурса стальной ортотропной плиты эксплуатируемых автодорожных мостов.

Достоверность основных научных положений и результатов исследования обеспечивается корректностью теоретических и экспериментальных исследований (в пределах принятых допущений), а также удовлетворительным совпадением полученных в результате теоретических исследований данных с данными эксперимента на натурном объекте.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы использованы ОАО «Гипротрансмост» в проекте моста через реку Москву на участке Краснопресненского проспекта от МКАД до проспекта Маршала Жукова для оценки усталостной долговечности разработанных и испытанных в «НИЦ «Мосты» ОАО ЦНИИС при участии автора диссертационной работы новых конструктивных решений узлов ортотропной плиты с продольными ребрами замкнутого трапециедального сечения.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на заседаниях секции «Строительство и реконструкция искусственных сооружений (мосты, путепроводы, виадуки и т.п.)» Ученого совета ОАО ЦНИИС, а также на 64-й научно-методической и научно-исследовательской конференции Московского Автомобильно-Дорожного Института МАДИ (ГТУ).

Публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы представлены в 5 публикациях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического указателя и приложений. Полный объем диссертации составляет 187 стр., включая 73 рисунка, 22 таблицы и 2 приложения. Основной текст (без оглавления, библиографического указателя, приложений, рисунков и таблиц) излагается на 117 страницах. Библиографический указатель включает 114 наименований.

5.4 Выводы по главе 1. В табличном редакторе Microsoft Excel разработана программа, позволяющая определять долговечность узлов стальной ортотропной плиты автодорожных мостов по выносливости.

-2т^аньг предложеття~ шноценке-на-основании разработанной методики остаточного ресурса долговечности элементов стальной ортотропной плиты эксплуатируемых автодорожных мостов.

3. Выполнен расчет долговечности по выносливости стыков продольных ребер ортотропной плиты двух эксплуатируемых мостов. Расчетом подтверждена высокая эффективность применения для ортотропных плит продольных ребер замкнутого трапециедального сечения.

Заключение. Основные результаты и выводы

1. Поперечное положение автомобилей на полосе проезжей части -случайная величина, распределенная по нормальному закону (закону Гаусса). Предложена формула для подсчета количества циклов переменных напряжений, возникающихгв продольных"ребрах~ортотропнойт1литы проезжей части в течение любого периода эксплуатации мостового сооружения с учетом категории дороги, количества полос движения, места расположения участка дороги, проектного срока службы моста, а также перспективы роста интенсивности движения автотранспорта.

2. Установлено, что для оценки выносливости стальной ортотропной плиты проезжей части наиболее целесообразно использовать абстрагированную нагрузку, состоящую из нормативной тележки по схеме АК, имитирующей по эквивалентному воздействию один грузовой автомобиль, находящийся непосредственно над расчетным сечением.

3. Для спектра грузовых автомобилей из пяти обобщенных схем, моделирующих наиболее распространенные грузовые автотранспортные средства, выявлены закономерности изменения коэффициента усталостного приведения реальных грузовых автомобилей к абстрагированной нормативной тележке по схеме АК. Этот коэффициент позволяет осуществлять переход от многоосных реальных автотранспортных средств к нормативным тележкам.

4. На основе линейной гипотезы накопления усталостных повреждений Пальмгрена-Майнера разработана методика оценки выносливости стальной ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов от обращающихся нагрузок и, в том числе, для оценки остаточного ресурса долговечности. При этом усталостные параметры материалов и конкретных конструктивно-технологических решений следует принимать либо по СНиП 2.05.03-84* «Мосты и трубы», либо по результатам их испытаний в соответствии с действующими нормативными документами.

Учет вероятности поперечного положения нормативного автомобиля на проезжей части приводит к существенному увеличению долговечности ортотропной плиты. С учетом этого обстоятельства для оценки выносливости ортотропной плиты целесообразно использовать гипотезу Пальмгрена-Майнера в виде формулы: ------------------------------ -.- ---------- ----------позволяющей производить суммирование усталостных повреждений в расчетном узле конструкции ортотропной плиты по всем годам эксплуатации моста (1-я сумма) с учетом вероятности класса временной вертикальной нагрузки (2-я сумма) и с учетом вероятности поперечного положения нормативных автомобилей на полосе проезжей части (3-я сумма). Условие выносливости: D(i = т) < 1.

5. Разработаны конечно-элементные модели ортотропной плиты с плоскими и трапециедальными продольными ребрами с целью реализации положения методики о случайном по ширине полосы проезжей части расположении автомобилей. Получены зависимости нормальных напряжений на нижней фибре продольных ребер ортотропной плиты от поперечного положения на плите проезжей части нормативной тележки Al 1 и установлено, что ортотропные плиты с трапециедальными продольными ребрами обладают большей выносливостью по сравнению с аналогичными конструкциями с плоскими продольными ребрами за счет лучшего распределения нагрузки по ширине плиты.

6. Корректность теоретических предпосылок и адекватность результатов расчета подтверждена результатами натурных испытаний ортотропной плиты моста через протоку Юганская Обь на автодороге Тюмень - Ханты-Мансийск под воздействием автосамосвала КамАЗ-55111. В результате испытаний установлено, что при перемещении положения КамАЗа поперек ортотропной плиты от невыгодного для продольного ребра положения в действительности имеет место существенное снижение нормальных напряжений.

7. Для реализации разработанной методики в табличном редакторе Microsoft Excel разработана специальная программа «Auto-fatigue»,

-------позволяющая—оценивать—долговечность— стальной— ортотропной плиты автодорожных мостов по выносливости.

8. Применение разработанной методики дает возможность на стадии проектирования привести долговечность ортотропной плиты в соответствие с проектным сроком службы моста.

1. Аугусти Г., Баратта А., Кашиати Ф., Вероятностные методы в строительном проектировании. М.: Стройиздат, 1988. - 254с.

2. Аугустин Я., Шледзевский Е., Аварии стальных конструкций. М.: Стройиздат, 1978. - 183с.

3. Афанасьев H.H., Статистическая теория усталостной прочности металлов. Киев: Издательство АН УССР, 1953. - 128с.

4. Бахарев В.М., Об утомляемости стали при повторных перегрузках-М.: Оборонгиз, Труды ЦИАМ, №91,1945.

5. Бируля А.К., Михович С.И., Работоспособность дорожных одежд. -М.: Транспорт, 1968. 172с.

6. Болотин В.В., Прогнозирование ресурса машин и конструкций. М.: Машиностроение, 1984.-312с.

7. Болотин В.В., Статистические методы в строительной механике. М.: Стройиздат, 1965. - 279с.

8. Большаков К.П., Влияние зачистки переходной зоны сварного соединения на его вибрационную прочность. «Железнодорожное строительство», 1953, №9. - с.24-26.

9. Большаков К.П., Влияние некоторых конструктивных и технологических факторов на вибрационную прочность сварных конструкций. -М.: Трансжелдориздат. Труды ЦНИИС, 1952, вып.8. с.5-74.

10. Большаков К.П., диссертация на соискание степени доктора технических наук «Основные направления совершенствования и методы повышения эффективности стальных мостов». -М.: ЦНИИС, 1987. -297с.

11. Большаков К.П., Конструктивные и технологические мероприятия по снижению концентрации напряжений в сварных конструкциях. М.: Трансжелдориздат. Труды ЦНИИС, 1954, вып. 10. - с.6-64.

12. Большаков К.П., О накоплении усталостного повреждения при случайной нагруженности стальных мостовых конструкций. В кн.: Исследования стальных и сталежелезобетонных мостов. - М.: Транспорт, 1973. -с.5-10.

13. Большаков К.П., Платонов A.C., Тенденции развития и пути совершенствования конструкций стальных и сталежелезобетонных мостов в СССР. М.: Транспорт. Труды ЦНИИС, 1974, вып.90. - с.4-17.

14. Большаков К.П., Повышение выносливости узлов связей с составными фасонками. М.: Трансжелдориздат. Труды ЦНИИС, 1960, вып.35- с.7-55.

15. Большаков К.П., Расчеты стальных мостов на выносливость. -«Транспортное строительство», 1966, №6.- с.44-47.

16. Большаков К.П., Снижение концентрации напряжений в узлах сварных пролетных строений. «Исследования прочности и долговечности сварных мостовых конструкций» М.: Трансжелдориздат. Труды ЦНИИС, 1956, вып.20. - с.6-85.

17. Большаков К.П., Условия проявления вредного влияния остаточных напряжений на выносливость сварных конструкций и меры по его устранению. -М.: Трансжелдориздат. Труды ЦНИИС, 1960, вып.35. с.56-101.

18. Боханова C.B., диссертация на соискание степени кандидата технических наук «Нормирование вертикальных нагрузок на мосты от автотранспортных средств с учетом перспективы их развития». М.: ЦНИИС, 2002. -241с.

19. Бродский В.М., Возникновение усталостных трещин в сварных сплошностенчатых пролетных строениях мостов. В сб. науч. тр. Исследованиедолговечности и экономичности искусственных сооружений Л.: ЛИИЖТ, 1983. — сЛ 6-21.

20. Васильев А.И., Вопросы обоснования норм автомобильных нагрузок для автомобильных мостов. М.: ЦНИИС. Сборник научных трудов ЦНИИС, 1967, вып.20. - с.33-39.

21. Васильев А.И., диссертация на соискание степени кандидата технических наук «Исследование временных вертикальных нагрузок для нормирования расчета автодорожных мостов». М.: ЦНИИС, 1972. - 161с.

22. Васильев А.И., К расчету на выносливость элементов мостовых конструкций. Научно-технический сборник «Автомобильные дороги и дорожное хозяйство». Киев: 2006. - с.47-52.

23. Васильев А.И., Нормирование временных вертикальных нагрузок на автодорожные мосты. М.: ЦНИИС. Сборник научных трудов ЦНИИС, 1975, вып.80.-с.54-63.

24. Васильев А.И., Расчетные сроки эксплуатации мостов. -Транспортное строительство, 1980, №3, с.36-49.

25. Васильев А.И., Улицкий Б.Е., О нормах временных вертикальных нагрузок на автодорожные мосты. «Транспортное строительство», 1969, №8. -с.44-47.

26. Веденкин С.Г., Колоколов В.Н., Молгина Г.М., Осипов В.О., Трещины и коррозия в металлических мостах. М.: Транспорт, 1970. - 33с.

27. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А., Теория вероятностей и ее инженерные приложения. М.: Наука, 1988. - 480с.

28. Гибшман Е.Е., Калмыков Н.Я., Поливанов Н.И., Кириллов B.C., Мосты и сооружения на дорогах, М.: Автотрансиздат, 1961. - 816с.

29. Гириенко B.C., Новиков В.И., Орлов В.Г., Рабкина М.Д., Об одной из причин возникновения трещин в пролетных строениях сварных мостов, В кн.: Эксплуатационная надежность искусственных сооружений. - М.: Транспорт, 1989. -с.89-95.

30. Горожанин Б.А., Томилин В.Н., Эстакада вдоль Проломной улицы в Москве. «Вестник мостостроения», №1,1996.

31. Гребенчук В.Г., диссертация на соискание степени кандидата технических наук «Разработка конструктивно-технологических решений и исследование выносливости ортотропной плиты стальных мостов». М.: ЦНИИС, 1983.- 190с.

32. Гусев A.C., Светлицкий В.А., Расчет конструкций при случайных воздействиях. -М.: Машиностроение, 1984. -240с.

33. Дарков A.B., Шапиро Г.С., Сопротивление материалов. М.: Высшая школа, 1989.-624с.

34. Дучинский Б.Н., Выносливость элементов сварных мостовых конструкций при переменных и знакопеременных напряжениях. «Исследования прочности и долговечности сварных мостовых конструкций» М.: Трансжелдориздат. Труды ЦНИИС, 1956, вып.20. - с.86-163.

35. Евграфов Г.К., Лялин Н.Б., Расчеты мостов по предельным состояниям. -М.: Трансжелдориздат, 1962. 336с.

36. Иванова B.C., Терентьев В.Ф., Природа усталости металлов. М.: Металлургия, 1975.-456с.

37. Ильясевич С.А., Металлические коробчатые мосты. М.: Транспорт, 1970.-280с.

38. Инструкция по механической обработке стальных соединений в конструкциях мостов: ВСН 188-78. М.: институт Оргтрансстрой, 1978. - 36с.

39. Книфтон Р., Чанг Д., Тунг А., Анализ мостов с ортотропными плитами. Перевод №1132 М.: ЦНИИС, 1969.

40. Козлов JI.A., Расчет и испытание на прочность при неустановившихся режимах переменной напряженности. Сборник «Прочность при неустановившихся режимах переменных напряжений». М.: Издательство АН СССР, 1954.

41. Коллинз Дж., Повреждение материалов в конструкциях. Анализ, предсказание, предотвращение.: Пер. с англ. М.: Мир, 1984. - 624с.

42. Корнеев М.М., Стальные мосты. Теоретическое и практическое пособие по проектированию. Киев: 2003, 547с. - На русском языке.

43. Корноухов Т.П., Монов Б.Н., Гитман Э.М., Мостостроение: настоящее и будущее. «Транспортное строительство», №7, 2003. - с.9-13.

44. МГСН 5.02-99 «Проектирование городских мостовых сооружений» -М.: Госстрой России, 2000. 102с.

45. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов. М.: Минэкономики, Минфин, Госстрой, Госкомпром РФ, 2004.

46. Мыцик B.C., Анализ методов расчета на выносливость элементов проезжей части стальных автодорожных мостов. Научные труды ОАО ЦНИИС. - М, ОАО ЦНИИС, 2007 - Вып. 238 - с. 24-34.

47. Мыцик B.C., Гребенчук В.Г., Исследование усталостных явлений в металле фрагментов ортотропной плиты с продольными ребрами коробчатого сечения. // Научные проблемы мостостроения. Научные труды ОАО ЦНИИС. - М., ОАО ЦНИИС, 2006 - Вып. 235- с. 124-134.

48. Мыцик B.C., Методика оценки выносливости элементов ортотропной плиты автодорожных мостов. // Научные проблемы мостостроения. Научные труды ОАО ЦНИИС. - М., ОАО ЦНИИС, 2007 - Вып. 240 - с. 60-71.

49. Мыцик B.C., Панфилов C.JL, Обследование и статические испытания новой автодорожной эстакады в г. Люберцы Московской области. Сборник

50. Молодые ученые в транспортной науке». Научные труды ОАО ЦНИИС. М.: ОАО ЦНИИС, 2005, вып. 228. Юбилейный. - с. 24-31.

51. Мыцик B.C., Продольные ребра коробчатого сечения в ортотропных плитах автодорожных мостов. «Транспортное строительство», №12, 2006. -с.25-27.

52. Нарисэ Т., Примеры аварий мостов, Перевод с японского языка из журнала «Сутиру Дэзайн», 1977, №164. - М.: Перевод №А-35081,1978. - 25с.

53. Нечаев Ю.П., Долговечность искусственных сооружений, В кн.: Эксплуатационная надежность искусственных сооружений. - М.: Транспорт, 1989.-с.67-72.

54. Одинг И.А., Допускаемые напряжения в машиностроении и циклическая прочность металлов. М.: Машгиз, 1962. - 260с.

55. Осипов В.О., Долговечность металлических пролетных строений эксплуатируемых железнодорожных мостов. М.: Транспорт, 1982. - 287с.

56. Осипов В.О., Оценка долговечности и надежности по выносливости металлических пролетных строений эксплуатируемых мостов (методика и краткое ее обоснование). Труды МИИТ, 1977, вып.544. - с.44-132.

57. Осипов В.О., Козьмин Ю.Г., Кирста A.A. и др., Содержание, реконструкция, усиление и ремонт мостов и труб. М.: Транспорт, 1996. -471с.

58. Палагин M.JL, диссертация на соискание степени кандидата технических наук «Расчет выносливости элементов стальных мостов с учетом уровня надежности». -М.: ЦНИИС, 1991. 170с.

59. Передереев Б.М., Влияние предварительного подогрева при сварке на остаточное напряженное состояние. М: Транспорт. Труды ЦНИИС, 1977, вып.ЮЗ. -с.114-121.

60. Петинов C.B., Основы инженерных расчетов усталости судовых конструкций. JL: Судостроение, 1990. - 224с.

61. Петропавловский A.A., Крыльцов Е.И., Богданов H.H. и др., Байтовые мосты. М.: Транспорт, 1985. - 224с.

62. Платонов A.C., диссертация на соискание степени доктора технических наук «Стальные конструкции мостов из ортотропных плитных элементов». М.: ЦНИИС, 2004. - 361с.

63. Платонов A.C., диссертация на соискание степени кандидата технических наук «Исследование конструкций и нелинейной работы стальных ортотропных плит проезжей части автодорожных мостов». М.: ЦНИИС, 1972. -155с.

64. Платонов A.C., Местная работа листа стальных ортотропных плит проезжей части автодорожных мостов. М: Транспорт. Труды ЦНИИС, 1973, вып.78, - с.29-44.

65. Платонов A.C., Развитие конструкций стальных ортотропных плит проезжей части автодорожных мостов. М: Транспорт. Труды ЦНИИС, 1974, вып.90,-с.17-40.

66. Платонов A.C., Канунников И.К., Гребенчук В.Г., Стальные мосты с ортотропной плитой проезжей части. Обзорная информация. М.: ВПТИтрансстрой, 1984.-50с.

67. Потапкин A.A., Проектирование стальных мостов с учетом пластических деформаций. М.: Транспорт, 1984. - 200с.

68. Потапкин A.A., Теория и расчет стальных и сталежелезобетонных мостов на прочность с учетом нелинейных и пластических деформаций. М.: Транспорт, 1972. - 192с.

69. Прокофьев A.C. К расчету мостов на выносливость. Сборник ст. ГП РОСДОРНИИ «Дороги и мосты». М.: ВЁРСТКА, 2004. - с.221-230.

70. Проников A.C., Надежность машин. М.: Машиностроение, 1978. -592с.

71. Прочность сварных соединений при переменных нагрузках. АН УССР. Институт электросварки им. Е.О. Патона; Под ред. В.И. Труфякова -Киев: Наукова думка, 1990. 256с.

72. Рекомендации по проектированию стальных ортотропных плит проезжей части автодорожных мостов. М.: ЦНИИС, 1968. - 17с.

73. Решетов Д.Н., Расчет деталей станков на долговечность. Сборник «Повышение прочности деталей машин». М.: Издательство АН СССР, 1949.

74. Рокки К.С., Эванс Х.Р. Проектирование стальных мостов. Пер. с англ.; Под ред. Потапкина A.A. М.: Транспорт, 1986. - 245с.

75. Сергиевский А.Д., Основные положения расчета конструкций на усталость. В сб.: Проектирование стальных конструкций. - Киев: Наукова думка, 1965. -с.299-310.

76. Серенсен С.В., Когаев В.П., Козлов JI.A., Шнейдерович P.M., Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность. М.: Машгиз, 1954. -208с.

77. CT СЭВ 384-87 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету».

78. СНиП П-23-81* «Стальные конструкции» М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988.-58с.

79. СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» М.: Госстрой СССР, 1986.-54с.

80. СНиП 2.05.03-84* «Мосты и трубы» М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 1998.-214 с.

81. Труфяков В.И., О роли остаточных напряжений в понижении выносливости сварных соединений. «Автоматическая сварка», 1956, №5. -с.90-103.

82. Труфяков В.И., Усталость сварных соединений. Киев: Наукова думка, 1973.-216с.

83. Феоктистова Е.П., Расчетно-экспериментальный метод оценки режимов нагружения элементов мостов. М.: Труды МИИТ, 1974, вып.463. -с.138-141.

84. Хазан И.А., Стальные автодорожные мосты за рубежом, М.: Автотранспорт, 1961. - 152с.

85. AASHTO LRFD Bridge Design Specifications. Second Edition, 1998.

86. BS5400. Steel, concreate and composite bridges. London: British Standarts Institution, 1982. - 116p.

87. Ceradini C., Gavarini C., Petrangeli M., Steel orthotropic plates under alternate loads. Journal Struct. Div. Proc. Amer. Soc. Civ. Eng., 1975, №10. -pp.2015-2026.

88. DDR-Standart TGL-13500/01. Stahlbau. Stahltragwerke. Berechung. Bauliche durchbildung. Leipzig: Verlag fur standisierung, 1982. - 32p.

89. Dicker D., Point Pleasant bridge collapse analysed. «Civil Engineers», ASCE, 1971.-pp.61-66.

90. Eras E., Zur Berechnung orthotropen platen mit nur einer Schar torsionssteifer Hohlrippen. «Stahlbau», №12, 1955. - pp.173-175.

91. Eurocode 1 ENV 1991-3 Basis of Design and Actions on Structures. Part 3: Traffic Loads on Bridges.

92. Eurocode 3 ENV 1993-1 Design of Steel Structure Part 2: General Rules for Buildings / 9 Fatigue.

93. Eurocode 3 ENV 1993-2 Design of Steel Structure Part 2: Steel Bridges.

94. Eurocode 3 ENV 1993-2 Design of Steel Structure Part 2: Steel Bridges / Annex L. Fatigue Strength Category Tables.

95. Fiedler E., Novodobe silnieni ocelove mosty v NDR. «Jnzenirske1. Stavby», №3,1965. 1t

96. Friba L., Railway bridges subjected to traffic, loads and their design for fatigue. «Rail International», №10,1980. - pp.573-598.

97. Giencke E., Zur optimalen Auslegung von Fahrbahnplatten. «Stahlbau», №6,1960. -pp.179-185.

98. Enquiry on fatigue failures. «Welding World», vol.15, №3, 1977. -pp.63-68.

99. Herzog M., Die Durchbiegung orthotroper Fohrbahnplatten aus Baustahl bis zum Bruch. «Der Bauingenieur», №8,1973. - pp.286-289.

100. Kunert K., Einge Überlegungen zur Projektierung von Stahi brucet am beishiel der Mainbrucke Hochheim. «Der Bauingenieur», №9,1967. - pp.313-326.

101. Materials of Orthotropic Bridge Conference, Sacramento, California, USA, 2004.

102. Metall fatigue in failure of Chicago transit structure. «Railway Track and structure», vol.75, №3,1979. -pp.44-52.

103. Miner M.A., Cumulative damage in fatigue. Journ. Appl. Mech., vol.12, №1,1945.

104. Murad F.A., Fatigue of beams with welded cover plates under varying loads. Sivil Engineering Research, 1970, September, Report №38. - 307p.

105. Recommendations pour la verifications a la fatigue des structures en osier. «Constr. met.», 24, №1,1987.

106. Sedlacek H., Sedlacek G., Zur Anwendung von Hohlplatten fur Fahrbahnkonstruction. «Der Bauingenieur», №10,1970. - pp.347-352.

107. Seegers K.H., Fahrbahnen von Strabenbrucken mit Flachblechen. «Der Bauingenieur», №14,1950. - pp.43-47.

108. Seegers K.H., Neuere Flachblechfahrbahnen, insbesondere bei Strassenbrucken. «Der Bauingenieur», №5,1964. - pp.173-179.

109. Smith C.W., Bridge failures. «Institution of Civil Engineers Proceedings», Pt.l, 1976, VIII. -pp.367-382.

110. Vittorio N., Sul progetto ela construzione degli impalcati da ponte in lamiera nervata. «Construzioni metalliche», №6, anno20, 1968. -pp.391-406.

111. ИЗ Web-сайт: http://www.ppdd.ru Правила Дорожного Движения. 114. Web-сайт: http://www.supermaz.ru - каталог отечественных грузовых автомобилей.