Рассматриваемая методика оценки надёжности и ресурса металлических пролётных строений позволяет учесть статистический характер различных аспектов работы мостов: несущей способности, временной нагрузки, прочностных характеристик материалов.
Методика основана на линейной теории накопления усталостных повреждений, что является наиболее простой моделью описания процессов накопления усталостных повреждений. При определении коэффициента концентрации напряжений ασ требуется учёт большого числа конструктивных параметров. Кроме того, для определения наработки необходимо знание истории эксплуатации, т.е. количество поездов различных типов и их характера за весь срок службы конструкции. Точное определение количественных значений всех величин, входящих в расчётные соотношения , сложно, и при их начислении приходится пользоваться дополнительными допущениями, снижающими достоверность оценки. Кроме того, сама методика достаточно сложна даже при наличии вспомогательных материалов.
По указанной причине в руководстве по определению грузоподъёмности излагается методика, основанная на использовании максимально обобщённых характеристик. При этом как наработкой, так и мерой повреждений служит пропущенный по мосту тоннаж.
Величина пропущенного по мосту тоннажа может быть определена с гораздо большей достоверностью, чем параметры обращавшейся ранее по мосту нагрузки, требовавшейся для расчёта меры повреждений ν, о чём говорилось выше. Дело в том, что грузонапряжённость ж.д. линий, т.е. объём грузов, провозимых в год по ж.д. линиям, всегда являлась важнейшей характеристикой железной дороги (определяя фактически всю работу железной дороги, как требуемую техническую оснащённость, так и организационную и финансовую). Грузонапряжённость менялась со временем, причём эти изменения различны для различных ж.д. линий. По результатам изучения архивных материалов статистической отчётности были построены графики изменения грузонапряжённости для трёх наиболее характерных типов ж.д. линий – по главным путям и по высокодеятельным участкам пути, а также по всей сети ж.д.
Площадь
под этими кривыми –величина пропущенного тоннажа на рассматриваемый год.
Для всех кривых эти площади посчитаны и сведены в таблицу.
Фактическая грузонапряжённость на данном участке, где эксплуатируется мост, наносится на график, и при попадании на к-л из кривых A,B,C пользуются таблицами наработки (пропущенного тоннажа) для соответствующей кривой. Если заданные значения грузоподъёмности не лежат ни на одной из кривых, используют линейную интерполяцию или экстраполяцию.
Если to – год ввода моста в эксплуатацию, а tt – рассматриваемый год, то пропущенный по мосту тоннаж (наработка на рассматриваемый год) равен:
;
где
– величина
наработки на рассматриваемый год, определяема по таблице наработки;
– величина
наработки на начало эксплуатации.
По результатам обследований было найдено относительное число отказов, т.е. пролётных строений с трещинами, которое вследствие достаточно большого числа обследованных пролётных строений (N-велико) принято за вероятность образования усталостных трещин, (отказа)
;
где
– вероятность
образования трещин;
N – число пролётных строений.
Вероятность P определялась по отношению к числу пролётных строений N с трещинами и по отношению к общей совокупности пролётных строений. Вероятности образования трещин определялись отдельно для групп пролётных строений, запроектированных по разным нормам проектирования и имеющим явные конструктивные особенности (очертание поясов – параллельное или полигональное и длина панели) с учётом пропущенного по мосту тоннажа.
Вероятность образования трещин принимается с учётом технических особенностей пролётных строений, которые отмечены выше (нормы проектирования, очертания поясов и длина панели) в зависимости от пропущенного по мосту тоннажа, используя линейную интерполяцию или экстраполяцию.
Pт1,Pт2 – табличные значения вероятности образования трещин, соответствующие пропущенному тоннажу Qт1 и Qт2 по данному типу пролётных строений;
Pх – вероятность образования трещин для пролётных строений, относящихся к той же группе пролётных строений, при фактической величине пропущенного по мосту тоннажа Qх.
Как и ранее, вероятность безотказной работы принимается не менее 98%,т.е. вероятность отказа (появление усталостной трещины) не должна превышать 2%. Поэтому, если при расчёте получается P>2%, то должен решаться вопрос, с учётом физического состояния конструкции, либо об усилении прикрепления соответствующего элемента, либо о замене пролётного строения. До выполнения мероприятий по усилению за узлами прикрепления элементов к верхнему поясу устанавливается тщательное наблюдение. Проверяются раскосы и подвески.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.