Влияние трафика на аэродинамическую устойчивость большепролетных мостов

Ветровые воздействия на большепролетные мосты при определенных условиях могут вызывать явления аэроупругой неустойчивости. В настоящее время основным методом исследования таких конструкций на возникновение явлений аэроупругой неустойчивости является экспериментальное моделирование в аэродинамических трубах.

Экспериментальное моделирование основано на предположении о неизменности формы поперечного сечения моста с течением времени. Очевидно, что такое предложение не может быть верным, поскольку наличие транспортных средств на мостовой конструкции изменяет профиль поперечного сечения моста. В связи с этим крайне важно выяснить, является ли обоснованным игнорирование изменения профиля поперечного сечения мостов из-за наличия транспортного потока. Настоящее исследование направлено на то, чтобы путем экспериментального моделирования в аэродинамических трубах получить представление о влиянии на аэродинамическую устойчивость моста изменений его поперечного сечения из-за наличия трафика.

1. Jain, A., Jones, N. P., Scanlan, R. H. Coupled Flutter and Buffeting Analysis of Long-Span Bridges. Journal of Structural Engineering, 1996, Vol. 122, Iss. 7, pp. 716–725. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1996) 122:7(716).

2. Poddaeva, O., Churin, P. Experimental study of aerodynamic stability of a long-span bridge under wind loads. Energy Reports, 2023, Vol. 9, Suppl. 9, pp. 370–375. DOI: 10.1016/j.egyr.2023.05.273.

3. Гостеев Ю. А., Обуховский А. Д., Саленко С. Д. Численное моделирование поперечного обтекания пролетных строений балочных мостов // Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don). – 2018. – № 4. – C. 362–378. DOI: https://doi.org/10.23947/1992-5980-2018-18-4-362-378.

4. Simiu, E., Scanlan, R. H.Wind effects on structures: fundamentals and applications to design. 3rd ed. WileyInterscience, 1996, 704 p. ISBN 978-0471121572.

5. Соловьев С. Ю. Аэродинамическая устойчивость большепролетных мостов // Транспорт Российской Федерации. – 2016. – № 5 (66). – С. 47–50. EDN: WZJSVT.

6. Chen, S., Nelson, R., Chen, F., Chowdhury, A. Impact of Stochastic Traffic on Modified Cross-Section Profiles of a Slender Long-Span Bridge: Wind Tunnel Experimental Investigation. Journal of Engineering Mechanics, 2013, Vol. 139, Iss. 3, pp. 347–358. [Доступ для подписчиков]. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)EM.1943-7889.0000444.

7. Wu, J., Zhou, Yu., Chen, S.Wind-induced performance of long-span bridge with modified cross-section profiles by stochastic traffic. Engineering Structures, 2012, Vol. 41, pp. 464–476, DOI: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2012.04.004.

8. Pospisil, S., Buljac, A., Kozmar, H., Kuznetsov, S., Macháček, M., Král, R.Influence of Stationary Vehicles on Bridge Aerodynamic and Aeroelastic Coefficients. Journal of Bridge Engineering, 2016, Vol. 22, Iss. 4, 05016012. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)BE.1943-5592.0001017.

9. Локтев А. А., Королев В. В., Шишкина И. В., Поддаева О. И., Грибач Ю. С. Исследование мостового перехода высокоскоростной железнодорожной магистрали при аэродинамических воздействиях // Транспорт Урала. – 2022. – № 3 (74). – С. 55–59. DOI: 10.20291/1815-9400-2022-3-55-59.

10. Казакевич М. И.Ветровая безопасность конструкций. Теория и практика. – М.: Ин-т Гипростроймост, 2015. – 288 с.

11. Казакевич М. И. Классификация аэродинамических экспериментальных исследований // Вестник Донбасской Национальной Академии Строительства и Архитектуры. – 2011. – № 4. – С. 154–157. EDN: WYGTEK.

12. Казакевич М. И. Аэродинамика мостов. – М.: Транспорт. – 1987.

13. Казакевич М. И. Аэродинамика инженерных сооружений. – М.: Ин-т Гипростроймост, 2014. – 167 с.

14. Solari, G., Bartoli, G., Gusella, V., Piccardo, G., Pistoletti, P., Ricciardelli, F., Vintani, A.The new CNR-DT 207/2008 Guidelines on Actions and Effects of Wind on Structures. In: 5th European & African conference on wind engineering (EACWE): Florence Italy, July 19th 23rd 2009. Conference proceedings 2009. Eds. Borri, C., Augusti, G., Bartoli, G., Facchini, L. Firenze University Press, 517 pp. [Электронный ресурс]: https://www.iawe.org/Proceedings/5EACWE/164.pdf. Доступ 05.05.2024.

15. Саленко С. Д. Нестационарная аэродинамика плохообтекаемых многобалочных конструкций / Дисс… докт. техн. наук. – Новосибирск, Ин-т теорет. и прикладной механики СО РАН, 2005. – 332 с.

16. Поддаева О. И. Основы обеспечения техносферной безопасности критически важных объектов транспортной инфраструктуры в пределах жизненного цикла / Автореф. дис… докт. техн. наук. – М.: РУТ, 2023. – 48 с. С. 41–48.