книги из ГПНТБ / Казей, Игорь Иванович. Динамический расчет пролетных строений железнодорожных мостов

(14,67 м/сек), когда прогиб пролетного строения от статического

—1 300 кг/см2. Постоянная нагрузка р = 3,24 т/м (Q = 146 т). Период собственных колебаний пролетного строения в неза­

Таблица 42

212

Диаграммы прогибов верховой фермы пролетного строения I =

=45 м (ГПТ) при прохождении головной части грузовых поездов

спаровозами серии ФД, приведенные на рис. 65, были записаны

при помощи прогибомеров системы Гейгера.

Масштаб ординат t

Рис. 65. Диаграммы прогибов верховой фермы пролетного строения ГПТ

рости о = 50,8 км/ч

Скорости, приведенные в табл. 42, не являются самыми небла­ гоприятными для пролетного строения. Критическими являются более высокие скорости.

Интенсивность временной нагрузки при наиболее невыгодном загружении ею пролетного строения составляет примерно k =

—8,6 т/м. Отношение нагрузок

*=7 = W = 2-654-

213

При определении расчетных динамических отклонений в ка­ честве закона возрастания приведенной массы нагрузки принято относительное изменение статического прогиба пролетного строе­ ния. Анализ опытных диаграмм, предпринятый для выяснения

По значениям i построен график и (рис. 66,6). В качестве графика / (рис. 66, в) принята уточненная кривая (см. § 14).

Длину, занимаемую графиком /, разбиваем на 12 участков,

214

Рис. 66. Исходные данные при выполнении динамических расчетов для про­ летного строения ГПТ I = 45 м:

ний к абсолютным должен быть осуществлен с помощью коэф­ фициента, равного

р — -гг- - 0,001955 м = 1,955 мм.

215

Учет затухания колебаний приведен при эквивалентном декре­

На рис. 67 приведены кривые динамических отклонений с уче­ том затухания для пролетного строения I = 45 м (ГПТ). Там же показано примерное очертание аналогичных кривых для приведен­

ных выше опытных диаграмм. Видно достаточно хорошее совпадение расчетных данных с опытными.

б) Пролетное строение Гипротранса I — 45 м запроектировано под нагрузку Н-8, 1931 г.; при допускаемых напряжениях а =

= 1 300 кг/см-.

Период собственных колебаний пролетного строения в незагру­ женном состоянии оказался равным Тр = 0,153 сек.

На рис. 68 приведены диаграммы прогибов низовой фермы про­

летного строения I = 45 м при прохождении головной части гру­

зовых поездов с паровозами серии ФД одиночной тягой. Отношение нагрузок в данном случае было

-= = 2,423.

Р3,6

Минимальное значение функции и составляло

Wmin — 0,541 .

216

Были выполнены подробные динамические расчеты для случая следования по мосту нагрузки со скоростью v = 60 км/ч. Отно­ сительная круговая скорость вращения неуравновешенных колес-

паровоза ФД при этой скорости составляла

~~ -D 3,14-1,50

Затухание колебаний было учтено эквивалентным декрементом затухания Э-э = 0,25.

0- = 0,25; 2—экспериментальная| построенная по опытным диаграммам

В момент возникновения максимальных статических прогибов расчетные динамические отклонения оказались равными 3,85 мм,

2J 7

При динамических испытаниях этих пролетных строений в 1951г.

под проходящими грузовыми поездами с паровозами серии ФД был получен ряд интересных диаграмм (рис. 69).

Для сопоставления опытных данных с теоретическими были вы­ полнены расчеты. Исходные данные при выполнении динамиче­ ских расчетов для пролетного строения / = 66,0 м (ГПТ) приве­ дены на рис. 70.

На рис. 70, а показан характерный график возрастания отно­ сительных статических прогибов при движении по пролетному

строению головной части поезда; он принят в качестве расчетного графика коэффициента i.

нагрузки была разбита на это число участков. Отношение времен­ ной эквивалентной нагрузки от тяжелых грузовых поездов к по­ стоянной составляло

Р4

По графику i при указанном значении ф построен расчетный график коэффициентов и (рис. 70,6).

Динамическое воздействие нагрузки наблюдалось при скоро­ стях движения от 30 до 45 км/ч. Поэтому приближенный расчет

218

Масштаб ординат / а75

Рис. 69. Образцы опытных диаграмм прогибов середины пролетного строе­ ния ПСК I = 66 .и, снятые при проходе головной части грузовых поездов с паровозом серии ФД:

1—диаграмма № 47 при скорости поезда v = 34,4 км/ч; 2 — диаграмма № 22 при ско­ рости поезда v = 30-г 35 км/ч; 3 —диаграмма № 32 при скорости поезда v = 44,5 км/ч

При определении ординат расчетных объемлющих кривых возможных отклонений использовалась формула

219

<0

Рис. 70. Исходные данные при выполнении динамических расчетов для пролетного строения ГПТ I =66 м:

/ — кривая средних значений функции /; 2 — эпюра расчетных значений функ-

220

Остановимся на учете затухания колебаний.

Во время опытов на одной из диаграмм удалось записать свобод­ ные затухающие колебания пролетного строения в незагруженном

состоянии. Максимальное отклонение середины пролета в начале свободных колебаний составляло у0 = 2,3 мм. Через 10 полных периодов величина отклонения стала равной у20 = 0,9 мм. Значит, опытный эквивалентный декремент затухания при 10 колебаниях

Определим теперь этот декремент расчетным путем.

Временная расчетная эквивалентная нагрузка (с динамикой) для середины пролетного строения составляет k = 13,27 т!м. Следо­ вательно, коэффициент трения на опорных частях при незагружен­

ном пролетном строении, подсчитанный по формуле (22,73), со­

ставит <р = 0,0064.

Прогиб середины незагруженного пролетного строения от сил трения на опорных частях, найденный по формуле (22,66), будет равен Др = 0,0338 леи.

Принимаем истинный декремент в размере & = 0,006. Эквива­ лентный декремент затухания при 10 колебаниях и начальном от­

=In2,688 яь 0,100.

Видно, что разница между опытным и расчетным эквивалентами затухания составляет всего 6%, т. е. расчет дает весьма хорошие результаты.

Так как временная эквивалентная нагрузка от проходящих поездов составляет примерно k0 = 8,4 т/м, то коэффициент трения при загруженном пролетном строении и прогиб середины пролета от сил трения составят:

9 = 0,0156; Д = 0,255 мм.

221