Вступ. Вплив температури на прогонові будови мостів є одним із факторів, що постійно діють на конструкцію. Через низьку теплопровідність бетону виникають температурні перепади по перерізу конструкції, які викликають додаткові деформації та внутрішні напруження. З огляду на глобальні зміни клімату та зростання середньорічних температур повітря, ця проблема набуває особливої актуальності.
Проблематика. Недооцінка температурного впливу під час проєктування та експлуатації мостів може призводити до пошкоджень конструкцій, зменшення їхньої довговічності та порушення експлуатаційної надійності мостових споруд. Попри наявність нормативних моделей температурного впливу в європейських та американських стандартах, в Україні бракує систематизованих досліджень в умовах місцевого клімату. Особливо відчутною є нестача експериментальних даних, що ускладнює адаптацію або створення актуальних моделей для проєктування мостів.
Мета. Створення та верифікація математичної моделі розподілу температури в залізобетонній прогоновій будові мосту протягом добового циклу в умовах українського клімату. Модель враховує зовнішні кліматичні фактори та властивості матеріалів. Її верифікацію здійснено шляхом порівняння з натурними вимірюваннями, що дозволяє точніше оцінити температурні напруження та підвищити надійність мостових конструкцій.
Матеріали й методи. У статті розглядається вплив кліматичних факторів на температуру залізобетонної прогонової будови мосту в умовах клімату України. Для дослідження температурного режиму мосту було використано аналітичні та числові методи моделювання. Методика включала експериментальні вимірювання температури на поверхні прогонової будови та теоретичне моделювання зміни температури протягом дня із застосуванням методу скінченних елементів. Також проведено аналіз напружено-деформованого стану елементів прогонової будови.
Результати. Проведене моделювання кліматичних впливів з урахуванням сонячної радіації, температури повітря та швидкості вітру показало хорошу відповідність натурним вимірам, похибка в більшості точок не перевищувала 10 %. Максимальна різниця температури по висоті прогонової будови становила 14,2 °C, що свідчить про можливе зростання цих значень у літній період. Отримані результати підтверджують необхідність врахування реального температурного поля при проєктуванні та оцінці технічного стану мостів в умовах клімату України.
Висновки. У результаті дослідження встановлено, що перепади температури, по перерізу елементів прогонової будови, викликають внутрішні напруження, які потрібно враховувати під час проєктування та експлуатації залізобетонних мостів. Запропонована розрахункова математична модель, яка враховує сонячну радіацію, температуру повітря та швидкість вітру, показала високу точність і може ефективно використовуватись для прогнозування температурного поля в елементах конструкції мосту. Отримані результати свідчать про необхідність врахування реальних кліматичних умов під час проєктування та експлуатації мостів для забезпечення їхньої надійності та довговічності.
