Нормативная оценка надежности и долговечности металлических мостов. Оценка остаточного ресурса

Нормативная оценка надёжности и долговечности металлических мостов

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 α_σ 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.

Нормативная оценка остаточного ресурса металлических пролётных строений

Остаточный ресурс определяют исходя из вероятности возникновения усталостной трещины, равной 2% по формуле:

;

где: – величина наработки, соответствующая вероятности образования усталостной трещины 2%.

– пропущенный по мосту на данный момент тоннаж.

Величина определяется по результатам обследований для конкретных типов пролётных строений линейной экстраполяцией.

Указанная методика справедлива в том случае, если режим эксплуатации не изменяется. Если же предполагается изменение типов обращающихся поездов, то необходимо учесть то, что различные виды поездной нагрузки имеют разную интенсивность погонной нагрузки и вызывают различную интенсивность усталостных повреждений. Это учитывается специальными коэффициентами наработки, при этом для определения ресурса приведённая формула должна быть скорректирована:

;

где K – коэффициент, приводящий усталостное воздействие интенсивной нагрузки к обращающейся.

;

где и – количество обращающихся и перспективных поездов, требующихся для перевозки одного и того же тоннажа.

и – коэффициенты наработки соответственно обращающейся и перспективной нагрузки.

Дата добавления: 2015-04-30