mirtrМир транспортаWorld of Transport and Transportation1992-3252Russian University of Transport (RUT)10.30932/1992-3252-2020-18-68-81mirtr-1883Research ArticleНАУКА И ТЕХНИКАSCIENCE AND ENGINEERINGНапряжённо-деформированное состояние железобетонного путепровода под нагрузкойStress-Strain State of Reinforced Concrete Overpass under LoadБондарьИ. С.BondarI. S.

Бондарь Иван Сергеевич – кандидат технических наук, сениор-лектор кафедры транспортного строительства

Алматы

Bondar, Ivan S. - 

Аlmaty

ivan_sergeevich_08@mail.ruКвашнинМ. Я.KvashninM. Ya.

Квашнин Михаил Яковлевич – кандидат технических наук, доцент кафедры транспортного строительства

Алматы

Kvashnin, Mikhail Ya. – Ph.D. (Eng), Associate Professor at the Department of Transport construction

Аlmaty 

kvashnin_mj55@mail.ruАлдекееваД. Т.AldekeevaD. T.

Алдекеева Динара Танашбековна - кандидат технических наук, доцент кафедры естественно-научных дисциплин

Алматы

Aldekeeva, Dinara T. – Ph.D. (Eng), Associate Professor at the Department of Natural sciences

Аlmaty 

aldekeeva69@mail.ruКазахская академия транспорта и коммуникаций им. М. Тынышпаева (КазАТК)КазахстанKazakh Academy of Transport and Communications named after М. Tynyshpaev (КаzАТC)Kazakhstan2020280420201826881Copyright © Бондарь И.С., Квашнин М.Я., Алдекеева Д.Т., 20202020Бондарь И.С., Квашнин М.Я., Алдекеева Д.Т.Bondar I.S., Kvashnin M.Y., Aldekeeva D.T.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://mirtr.elpub.ru/jour/article/view/1883

Балочные пролётные строения являются наиболее уязвимыми элементами мостовой системы, так как они подвергаются прямым воздействиям: подвижной нагрузки, природно-климатическим факторам (температурным и влажностным воздействиям, включая замораживание и оттаивание, усадку, влажность и др.). Появление дефектов конструкций моста в процессе эксплуатации неизбежно, поэтому перед инженерами-строителями вопрос усиления повреждённых конструкций мостов является актуальным и в настоящее время. В статье рассмотрены некоторые результаты расчётных значений и инструментальных измерений напряжённо-деформированного состояния (НДС) железобетонных балочных пролётных строений железнодорожного путепровода под эксплуатационными нагрузками, при проходе различных единиц подвижного состава. Целью данных исследований является контроль напряжённо-деформированного состояния железнодорожного путепровода для выявления и устранения дефектов на ранних стадиях. Полученные результаты расчёта, выполненные методом конечных элементов (МКЭ) в программе ABAQUS/Standard, хорошо коррелируют с экспериментальными данными. Эти результаты могут использоваться при мониторинге состояния искусственных сооружений на магистральных линиях АО «НК «ҚТЖ».

Beam spans are the most vulnerable elements of the bridge system, as they are exposed to direct effects of mobile load, environmental and climatic factors (temperature and humidity effects, including freezing and thawing, shrinkage, humidity, etc.). Appearance of defects of the structure is inevitable; the refore civil engineers face a topical problem of strengthening of damaged structures of bridges. The article discusses some results of calculated values and instrumental measurements of stress-strain state (SSS) of reinforced concrete beam span structures of railway overpass under operational load caused by different rolling stock units. The objective of this study is to control stress-strain state of railway overpass for identification and elimination of defects at early stages. The calculation results obtained, carried out by finite-element method (FEM) in the program ABAQUS/Standard correlate well with experimental data. These results can be used for monitoring the state of artificial structures on main lines of JSC NC KTZ.

железная дорогапутепроводбалочные пролётные строениянапряжённо-деформированное состояниеrailwayoverpassbeam spansstress-strain stateReferencesNam, Jeong; Yoon, Soon; Moon, Hwan; Ok, Dong; Hong, Soon Development of FRP-Concrete Composite Bridge Deck in Korea Key Engineering Materials, January 2006, Vol 326–328, pp 1705–1708 DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.326-328.1705Nam, Jeong; Yoon, Soon; Moon, Hwan; Ok, Dong; Hong, Soon Development of FRP-Concrete Composite Bridge Deck in Korea Key Engineering Materials, January 2006, Vol 326–328, pp 1705–1708 DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.326-328.1705MacGregor, J G Safety and limit states design for reinforced concrete Canadian Journal of Civil Engineering, December 1976, Vol 3, Iss 4, pp 484–513 DOI: https://doi.org/10.1139/l76-055MacGregor, J G Safety and limit states design for reinforced concrete Canadian Journal of Civil Engineering, December 1976, Vol 3, Iss 4, pp 484–513 DOI: https://doi.org/10.1139/l76-055Winter, G Safety and Serviceability Provisions in the ACI Building Code Concrete Design: U S and European Practices, American Concrete Institute, Detroit, 1979, Vol 59, pp 35–49 [Электронный ресурс]: https://www.concrete.org/publications/internationalconcreteabs.tractsportal/m/details/id/17764 Доступ 14 12 2019Winter, G Safety and Serviceability Provisions in the ACI Building Code Concrete Design: U S and European Practices, American Concrete Institute, Detroit, 1979, Vol 59, pp 35–49 [Electronic resource]: https://wwwconcrete.org/publications/internationalconcreteabstractsportal/m/details/id/17764 Last accessed 14 12 2019Gibson, R F Modal vibration response measurements for characterization of composite materials and structures Composites Science and Technology, 2000, Vol 60, Iss 15, pp 2769–2780 [Электронный ресурс]: https://www.deepdyve.com/lp/elsevier/modal-vibrationresponse-measurements-for-characterization-ofarS6uW7WxP Доступ 14 12 2019Gibson, R F Modal vibration response measurements for characterization of composite materials and structures Composites Science and Technology, 2000, Vol 60, Iss 15, pp 2769–2780 [Electronic resource]: https://www.deepdyve.com/lp/elsevier/modal-vibrationresponse-measurements-for-characterization-ofarS6uW7WxP Last accessed 14 12 2019Eamon, C , Nowak, A S Effects of Edge-Stiffening Elements and Diaphragms on Bridge Resistance and Load Distribution Journal of Bridge Engineering, September 2002, Vol 7, Iss 5, pp 258–266 DOI: 10.1061/(ASCE)1084-0702(2002)7:5(258)Eamon, C , Nowak, A S Effects of Edge-Stiffening Elements and Diaphragms on Bridge Resistance and Load Distribution Journal of Bridge Engineering, September 2002, Vol 7, Iss 5, pp 258–266 DOI: 10.1061/(ASCE)1084-0702(2002)7:5(258)Deniaud, C , Cheng, J J R Reinforced Concrete T-Beams Strengthened in Shear with Fiber Reinforced Polymer Sheets Journal of Composites for Construction 2003, Vol 7, Iss 4, pp 302–310 DOI: 10.1061/(asce)1090-0268(2003)7:4(302)Deniaud, C , Cheng, J J R Reinforced Concrete T-Beams Strengthened in Shear with Fiber Reinforced Polymer Sheets Journal of Composites for Construction, 2003, Vol 7, Iss 4, pp 302–310 DOI: 10.1061/(asce)1090-0268(2003)7:4(302)Васильев А И Вероятностная оценка остаточного ресурса физического срока службы железобетонных мостов // Труды ЦНИИС – 2002 – Вып 208 – С 101–120Vasiliev, A I Probabilistic assessment of the residual resource of the physical service life of reinforced concrete bridges [Veroyatnostnaya otsenka ostatochnogo resursa fizicheskogo sroka sluzhby zhelezobetonnykh mostov] Trudy TsNIIS, 2002, Iss 208, pp 101–120Квашнин М Я , Буромбаев С А , Бондарь И С , Жангабылова А М Влияние вибродинамического воздействия локомотивов с высокими осевыми нагрузками на ж д путь и балочные ж б пролётные строения мостов // Труды ХII Международной научно-технической конференции «Современные проблемы проектирования, строительства и эксплуатации железнодорожного пути» Чтения, посвящённые памяти профессора Г М Шахунянца – М : МГУПС (МИИТ), 2015 – С 163–166Kvashnin, M Ya , Burombaev, S A , Bondar, I S , Zhangabylova, A M Influence of the vibrodynamic effects of locomotives with high axial loads on the railway track and beam reinforced concrete bridge spans [Vliyanie vibrodinamicheskogo vozdeistviya lokomotivov s vysokimi osevymi nagruzkami na zh.d. put’ i balochnie zh.b. proletnie stroeniya mostov] Proceedings of 12th International Scientific and Technical Conference «Modern problems of designing, building and operating a railway track». Readings dedicated to the memory of Professor G. M. Shakhunyants Moscow, MGUPS (MIIT) publ , 2015, pp 163–166Бондарь И С Влияние подвижной нагрузки на деформации пролётного строения железнодорожного моста // Сб трудов с Международным участием Вып 7 «Инженерные сооружения на транспорте» – М : МГУПС (МИИТ), 2016 – С 64–67Bondar, I S Influence of mobile load on deformations of the span structure of a railway bridge [Vliyanie podvizhnoi nagruzki na deformatsii proletnogo stroeniya zheleznodorozhnogo mosta] Collection of works with international participation. Vol. 7 «Engineering facilities in transport» Moscow, MGUPS (MIIT), 2016, pp 64–67Квашнин М Я , Бондарь И С , Рыстыгулов П А , Кыстаубаев С Б Экспериментальные исследования конструкций железнодорожных мостов, усиливаемых композитным материалом // Труды XVI научно-практ конференции «Безопасность движения поездов» – М : МГУПС (МИИТ), 2015 – Т II – С 43–47Kvashnin, M Ya , Bondar, I S , Rystygulov, P A , Kystaubaev, S B Experimental studies of construction of railway bridges reinforced with composite material [Eksperimentalnie issledovaniya konstruktsii zheleznodorozhnykh mostov, usilivaemykh kompozitnym materialom] Proceedings of 16th scientific and practical conference«Traffic Safety» Moscow, MGUPS (MIIT) publ , 2015, Vol 2, pp 43–47Квашнин М Я , Бондарь И С , Жангабылова А М Мониторинг воздействия подвижного состава на балочные пролётные строения железнодорожных мостов // Материалы Международной научнопракт конференции «Транспортная наука и инновации», посвящённой посланию Президента РК Н А Назарбаева «Нүрлы жол – путь в будущее» – Алматы: КазАТК, 2015 – С 275–279Kvashnin, M Ya , Bondar, I S , Zhangabylova, A M Monitoring the effects of rolling stock on beam spans of railway bridges [Monitoring vozdeistviya podvizhnogo sostava na balochnie proletnie stroeniya zheleznodorozhnykh mostov] Proceedings of International scientific and practical conference «Transport Science and Innovations», dedicated to the message of the President of the Republic of Kazakhstan N. A. Nazarbayev «Nurly Zhol – the path to the future» Almaty, KazATC, 2015, pp 275–279Бондарь И С , Буромбаев С А , Алдекеева Д Т Расчёт напряжённо-деформированного состояния железнодорожных путепроводов // Мир транспорта – 2019 – № 1 – С 58–69Bondar, I S , Burombaev, S A , Aldekeeva, D T Calculation of Stress-Strain State of Overpasses World of Transport and Transportation, 2019, Vol 17, Iss 1, pp 58–69Бондарь И С Измерение деформаций балочных пролётных строений мостов // Мир транспорта – 2016 – № 6 – С 36–51Bondar, I S Measurement of Deformation of Beam Spans of Bridges World of Transport and Transportation, 2016, Vol 14, Iss 6, pp 36–51Буромбаев С А , Квашнин М Я Диагностика и мониторинг искусственных сооружений магистральных линий АО«НК «ҚТЖ» // Вестник КазАТК – 2016 – № 3 – С 38–57Burombaev, S A , Kvashnin, M Ya Diagnostics and monitoring of artificial structures of main lines of JSC NC KTZ [Diagnostika i monitoring iskusstvennykh sooruzhenii magistralnykh linii AO NK KTZ] Vestnik KazATK, 2016, Iss 3, pp 38–57Бондарь И С , Квашнин М Я , Алдекеева Д Т , Зайцев А А Инструментальная диагностика металлических железнодорожных мостов // ХV Международная научно-техническая конференция «Современные проблемы проектирования, строительства и эксплуатации железнодорожного пути» Чтения, посвящённые памяти профессора Г М Шахунянца – М : РУТ (МИИТ), 2018 – С 259– 265Bondar, I S , Kvashnin, M Ya , Aldekeeva, D T, Zaitsev, A A Instrumental diagnostics of metal railway bridges [Instrumentalnaya diagnostika mettalicheskikh zheleznodorozhnykh mostov] 15th International Scientific and Technical Conference «Modern Problems of Designing, Building and Operation of a Railway Track» Readings dedicated to the memory of Professor G M Shakhunyants Moscow, RUT (MIIT) publ , 2018, pp 259–265Бондарь И С , Алдекеева Д Т , Нурахова А К Напряжённо-деформированное состояние железнодорожного путепровода под эксплуатационными нагрузками // Сб научных трудов VII Международной научно-практ конференции «Автомобильные дороги и транспортная техника: проблемы и перспективы развития» КазАДИ им Л Б Гончарова – Алматы, 2019 – С 19–24.Bondar, I S Aldekeeva, D T, Nurakhova, A K The stress-strain state of a railway overpass under operational loads [Napryazhenno­deformirovannoe sostoyanie zheleznodorozhnogo puteprovoda pod ekspluatatsionnymi nagruzkami] Proceedings of 7th International scientific and practical conference «Roads and transport equipment: problems and development prospects» KazADI n.a. L. B. Goncharov Almaty, 2019, pp 19–24.

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