Дослідження динамічних характеристик залізобетонної монолітної попередньо напруженої прогонової будови мосту

Опубліковано:
Номер: Випуск 31(2025)
Розділ: Гідротехнічне будівництво, водна інженерія та водні технології
Cторінковий інтервал статті: 197-204
Ключові слова: власні форми коливань, динамічний коефіцієнт, динамічні випробування, пост-напружені системи, прогонова будова.
Як цитувати статтю: Стоянович С. В., Полюга Р. І. Дослідження динамічних характеристик залізобетонної монолітної попередньо напруженої прогонової будови мосту. Дороги і мости. Київ, 2025. Вип. 31. С. 197–204.
Як цитувати статтю (references): Sergii Stoianovych, Roman Poliuga. Research of the dynamic characteristics of a reinforced concrete monolithic pre-stressed bridge span structure. Kyiv, 2025. Issue 31. P. 197–204 [in Ukrainian].

Автори

Національна академія образотворчого мистецтва і архітектури (НАОМА), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0003-3729-0577
Національна академія образотворчого мистецтва і архітектури (НАОМА), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0002-1363-7356

Анотація

Вступ. В Україні все більше набувають популярності залізобетонні монолітні прогонові будови із застосування пост напружених систем. За результатами останніх досліджень, наявного досвіду застосування пост напруження при будівництві мостів можна виділити основні переваги таких рішень в порівнянні зі збірними попередньо напруженими конструкціями, а саме збільшення довжини прогонів та зменшення витрат матеріалів на їх влаштування.

Проблематика. Для досягнення більшої ефективності конструкцій прогонових будов із застосуванням пост напруження, які б прослужили запроєктований строк, використовуючи всі свої переваги, важливо отримати комплексну інформацію про конструкцію, її технічний стан. Останні дослідження таких прогонових будов, що проводилися в Україні не дають змогу отримати більш якісну оцінку про роботу цих конструкцій вцілому без детального дослідження їхніх характеристик при динамічних навантаженнях.

Тому питання вивчення динамічного впливу на монолітні залізобетонні прогонові будови влаштовані із застосуванням пост напружених систем є актуальним і потребує додаткових досліджень із метою вдосконалення та раціоналізації таких конструктивних рішень.

Мета. Дослідження динамічних характеристик (власних частот, декременту коливань та динамічного коефіцієнта) конструкції монолітної нерозрізної попередньо напруженої прогонової будови моста з натягом на бетон (пост напруженої системи).

Матеріали і методи. Під час написанні статті використані матеріали випробувань залізобетонної прогонової будови моста через р. Десна на автомобільній дорозі загального користування державного значення М-01 Київ – Чернігів – Нові Яриловичі (на м. Гомель), південний під’їзд до м. Чернігова на км 11 + 414.

Використані наступні методи досліджень: аналізування інформації, математичне моделювання, методи натурних і теоретичних досліджень.

Результати. На основі проведеного дослідження прогонової будови мосту встановлено чотири форми коливань і частоти під дією динамічного навантаження. Найменш стабільні коливання відбуваються за першою формою. Коливання за цією формою збуджуються при швидкому русі транспорту та швидко згасають. Найбільші стабільні коливання прогонової будови (декремент коливань за даною формою не перевищує 0,04) має четверта форма коливань з частотою 5,91Гц – ця форма коливань майже не чутлива до умов рухливості на кінцях прогонової будови і тому згасання коливань відбувається дуже повільно.

Представлено результати визначення динамічного коефіцієнта при різних швидкісних режимах руху одиночних автомобілів. При швидкості автомобілів від 10 км/год до 50 км/год значення коефіцієнта збільшується та становить від 1,07 – 1,23.

Висновки. За результатами аналізу отриманих даних виконання динамічних випробувань залізобетонної монолітної попередньо напруженої (пост напруженої системи) нерозрізної прогонової будови моста встановлено частоти основних форм власних коливань, значення динамічних коефіцієнтів для найбільш напружених конструктивних елементів прогонової будови.

Встановлено, що значення динамічних коефіцієнтів зі зростанням швидкості руху збільшуються та не перевищують нормативні значення.

Посилання

  1. Коваль П. М., Сташук П. М., Ковальчик Я. І. Дослідження тріщиностійкості монолітної попередньо напруженої естакади методом акустичної емісії. Дороги і мости. Київ, 2010. № 12. С. 56–62.
  2. Коваль П. М., Сташук П. М., Ковальчик Я. І. Робота залізобетонного монолітного попередньо напруженого нерозрізного моста під навантаженням. Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди. 2011. № 22. С. 658–665.
  3. Ковальчик Я. І., Сташук П. М., Фаль А. Є., Бабяк І. П. Аналіз термонапруженого стану монолітної попередньо напруженої естакади. Вісник НУ «Львівська політехніка». Теорія і практика будівництва. Львів, 2015. С. 123–134.
  4. Стоянович С. В., Полюга Р. І. Дослідження напружено-деформованого стану залізобетонної монолітної попередньо напруженої прогонової будови шляхопроводу. Дороги і мости. Київ, 2023. Вип. 28. С. 221–233. DOI: https://doi.org/10.36100/dorogimosti2023.28.221.
  5. Стоянович С. В., Полюга Р. І. Дослідження залізобетонної прогонової будови мосту із застосуванням системи пост-напруження. Вісник Національної академії образотворчого мистецтва і архітектури. 2024. Вип. 2. С. 27–33. DOI: https://doi.org/10.32782/naoma-bulletin-2024-2-5.
  6. Редченко В. П., Завгородній С. С. Динамічні випробування мостів імпульсним навантаженням. Дороги і мости. Київ, 2023. Вип. 28. С. 185–194. DOI: https://doi.org/10.36100/ dorogimosti2023.28.185.
  7. ДСТУ 8748:2017 Настанова щодо проведення динамічних випробувань автодорожніх мостів. Київ, 2018. 22 с. (Інформація та документація).