Моделирование динамического воздействия высокоскоростного подвижного состава на заглубленные сооружения тоннельного типа
https://doi.org/10.30932/1992-3252-2023-21-6-9
Аннотация
В статье рассматривается задача оценки степени влияния вибрационного воздействия высокоскоростного подвижного состава на несущие элементы заглубленного водопропускного сооружения тоннельного типа. В частности, рассмотрен процесс формирования направленного импульса механических колебаний, излучаемого рельсошпальной решеткой под воздействием движущейся, динамической нагрузки, с наличием двукратного фазового перехода между слоями грунта с различными физико-механическими свойствами. Численное моделирование осуществлено в среде Comsol в нестационарной постановке с построением систем дифференциальных уравнений движения и последующим решением с применением метода конечных элементов. Установлен волновой характер распределения деформаций и ускорений в толще грунта, с тенденцией резкого снижения интенсивности энергетических процессов в пределах глубин заложения 5–7 м. Для коллекторов значительной толщины обделки характерна работа конструкции коллектора преимущественно на изгиб, для конструкции с меньшей толщиной стенки и большим диаметром тоннеля характерны высокие продольные и вертикальные нагрузки.
Об авторах
А. С. Ватаев
Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I
Россия
Россия
Ватаев Андрей Сергеевич – кандидат технических наук, доцент кафедры электротехники и теплоэнергетики
Санкт-Петербург
Я. С. Ватулин
Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I
Россия
Россия
Ватулин Ян Семенович – кандидат технических наук, доцент кафедры наземных транспортно-технологических комплексов
Санкт-Петербург
В. Н. Кавказский
Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I
Россия
Россия
Кавказский Владимир Николаевич – кандидат технических наук, доцент кафедры тоннелей и метрополитенов
Санкт-Петербург
Список литературы
1. Чемезов Д. А. Гармонический анализ статически неопределимой рамы // Молодой ученый. – 2014. – № 12 (71). – С. 122–127. [Электронный ресурс]: https://moluch.ru/archive/71/12203. Доступ 14.03.2023.
2. Вериго М. Ф., Коган А. Я. Взаимодействие пути и подвижного состава / Под ред. М. Ф. Вериго. – М.: Транспорт, 1986. – 559 с. [Электронный ресурс]: https://lokomo.ru/zheleznodorozhnyy-put/vzaimodeystvieputi-i-sostava.html. Доступ 14.03.2023.
3. Власов Г. М., Широков Ю. М., Яшнов А. Н. Методика и некоторые результаты экспериментальных исследований работы плиты балластного корыта железобетонных пролетных строений // Повышение надежности и эффективности работы ж. д. транспорта. Тезисы докладов. – Новосибирск: Новосибирский институт инженеров железнодорожного транспорта, 1988. – С. 5–11.
4. Чернышев М. А. Практические методы расчета пути. – М.: Транспорт, 1967. – 235 с. [Электронный ресурс]: https://rusneb.ru/catalog/000200_000018_rc_4792595/. Доступ 14.03.2023.
5. Шахунянц Г. М. Железнодорожный путь. – М.: Транспорт, 1987. – 479 с. [Электронный ресурс]: https://vtome.ru/knigi/tehnika/453305‑zheleznodorozhnyjput‑1987.html. Доступ 14.03.2023.
6. Попов С. Н. Балластный слой железнодорожного пути. – М.: Транспорт, 1965. – 183 с. [Электронный ресурс]: https://www.fractr.one/file/1469391/. Доступ 14.03.2023.
7. Лайрд Д. Конечно-элементный анализ для всех. – Часть 2. [Электронный ресурс]: http://sapr.ru/article/21944. Доступ 14.03.2023.
8. Feng, H. 3D models of Railway Track for Dynamic Analysis. Master Degree Project. Stockholm, 2011. [Электронный ресурс]: http://kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:467217/FULLTEXT01.pdf. Доступ 14.03.2023.
9. Даренский А. Н., Витольберг В. Г. Сопротивление промежуточных скреплений КБ и КПП‑5 перемещениям рельсов в продольной плоскости // Сб. научных трудов ДонИЖТ. – 2008. – № 14. – С. 142–152. [Электронный ресурс]: https://cyberleninka.ru/article/n/soprotivlenie-promezhutochnyh-skrepleniy-kb-ikpp‑5‑peremescheniyam-relsov-v-prodolnoy-ploskosti/viewer. Доступ 14.03.2023..
10. Ефимов С. В. Лабораторные исследования работы продольных бортов плиты балластного корыта железобетонных пролетных строений с ездой на балласте на действие горизонтальной нагрузки // Транспорт: наука, образование, производство (Транспорт‑2016). – Ростовна-Дону: РГУПС, 2016. – С. 44–48. [Электронный ресурс]: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=28342638. Доступ 14.03.2023.
11. De Corte, W., Van Bogaert, Ph.The use of continuous high-frequency strain gauge measurements for the assessment of the role of ballast in stress reduction on steel railway bridge decks. Insight – Non-Destructive Testing and Condition Monitoring, 2006, Vol. 48, No. 6, pp. 352–356. DOI: 10.1784/insi.2006.48.6.352.
12. Suiker, A. S. J. The Mechanical Behaviour of Ballasted Railway Tracks. Delft University Press, 2002, 236 p. ISBN 90-407-2307-9.
13. Омаров А. Д., Нусупбеков С. И. Оценка надежности рельсовых скреплений // Вестник Национальной инженерной академии РК. – 2008. – № 2 (28). С. 93–97. [Электронный ресурс]: http://www.elibrary.kz/download/zhurnal_st/st2049.pdf. Доступ 14.03.2023.
14. Bonifacio, C., Ribeiro, D., Calcada, R., Delgado, R. Dynamic Behaviour of a Short Span Filler-Beam Railway Bridge under High Speed Traffic. In: J. Pombo, (Editor), Proceedings of the Second International Conference on Railway Technology: Research, Development and Maintenance, Civil-Comp Press, Stirlingshire, UK, Paper 79, 2014. DOI: 10.4203/ccp.104.79.
15. Shih, Jou-Yi, Thompson, D., Zervos, A.Assessment of track-ground coupled vibration induced by high-speed trains. In: The 21st International Congress on Sound and Vibration, 13–17 July 2014, Beijing, China. [Электронный ресурс]: http://eprints.hud.ac.uk/id/eprint/29165. Доступ 14.03.2023.
Рецензия
Для цитирования:
Ватаев А.С., Ватулин Я.С., Кавказский В.Н. Моделирование динамического воздействия высокоскоростного подвижного состава на заглубленные сооружения тоннельного типа. Мир транспорта. 2023;21(6):72-84. https://doi.org/10.30932/1992-3252-2023-21-6-9
For citation:
Vataev A.S., Vatulin Ya.S., Kavkazsky V.N. Simulation of the Dynamic Impact of High-Speed Rolling Stock on Buried Structures of the Tunnel Type. World of Transport and Transportation. 2023;21(6):72-84. https://doi.org/10.30932/1992-3252-2023-21-6-9
Просмотров:
227
Послать статью по эл. почте 