Общие правила расчетов

(1)P Статический анализ должен выполняться с моделями нагрузки, определенными в 6.3 (мо­дель LМ71 и, если они требуются, модели нагрузки SW/0 и SW/2). Результаты должны быть умно­жены на динамический коэффициент F, определенный в 6.4.5 (и, если это требуется, умно­жены на коэффициент a в соответствии с 6.3.2).

(2) Критерии для определения необходимости расчета на динамическую нагрузку приведены в 6.4.4.

(3)P Если расчет на динамическую нагрузку необходим, то:

— случаи дополнительной нагрузки при расчетах на динамическую нагрузку должны быть учтены в соответствии с 6.4.6.1.2;

— максимальное пиковое ускорение пролетного строения должно приниматься в соответ­ствии с 6.4.6.5;

— результаты расчетов на динамическую нагрузку должны сравниваться с результатами ста­ти­ческого анализа, умноженными на динамический коэффициент F, определенный в 6.4.5 (если требует­ся, умноженными на a в соответствии с 6.3.2). Для расчета моста должны использоваться самые не­благоприятные значения влияния нагрузки в соответствии с 6.4.6.5;

— в соответствии с 6.4.6.6 должна быть выполнена проверка, чтобы гарантировать, что дополни­тельное усталостное нагружение при высоких скоростях и в резонансе перекрывается на­пряжениями, полученными на основании результатов статического анализа и умноженными на ди­на­ми­ческий коэффициент F.

(4) Все мосты, где максимальная линейная скорость в данном месте превышает 200 км/ч или где требуется расчет на динамическую нагрузку, должны быть рассчитаны для нормативных значений модели нагрузки 71 (и, если требуется, модели нагрузки SW/0) или классифицированных вер­ти­кальных нагрузок с a ³ 1 в соответствии с 6.3.2.

(5) Для пассажирских поездов допуски на динамические эффекты, описанные в 6.4.4 – 6.4.6, действительны для максимально разрешенных скоростей транспортного средства до 350 км/ч.

Требования для статического анализа или расчетов на динамическую нагрузку

(1) Требования, необходимые для определения, нужен ли статический анализ или расчет на ди­намическую нагрузку, показаны на рисунке 6.9.

Примечание — Национальное приложение может определять альтернативные требования. Рекомендуется ис­пользование блок-схемы на рисунке 6.9.

где V — максимальная линейная скорость в данном месте, км/ч;

L — длина пролета, м;

n₀ — первая собственная частота изгиба моста, нагруженного постоянными воздействиями, Гц;

n_T — первая собственная крутильная частота моста, нагруженного постоянными воздей­ствиями, Гц;

v — максимальная номинальная скорость, м/с;

(v/n₀)_lim приведено в приложении F.

Рисунок 6.9 — Блок-схема для определения необходимости расчета на динамическую нагрузку

Примечание 1 — Действительно для свободно опертых мостов, имеющих только продольную линейную бал­ку, или простое поведение плиты с незначительным скосом на жестких опорах.

Примечание 2 — Относительно таблиц F1 и F2 и соответствующих пределов обоснованности см. при­ло­жение F.

Примечание 3 — Расчет на динамическую нагрузку требуется там, где часто встречающаяся экс­плу­ата­ци­он­ная скорость реального поезда равна резонансной скорости конструкции (см. 6.4.6.6 и приложение F).

Примечание 4 — определяет компонент динамического воздействия для реальных поездов для кон­струк­ции, описанной в 6.4.6.5(3).

Примечание 5 — Определение применимости к мостам удовлетворяет требованиям к сопротивлению, пре­дельной деформации, приведенной в СТБ ЕN 1990 (приложение А.2, А.2.4.4) и для максимального уско-рения корпуса пассажирского вагона (или для соответствующих предельных отклонений), соо­т­вет­ствую­щего очень хорошему стандарту комфорта пассажиров, приведенному в СТБ ЕN 1990, приложение А.2.

Примечание 6 — Для мостов с первой собственной частотой n₀, попадающей в зону предельных значений, по­казанных на рисунке 6.10, и с максимальной линейной скоростью в данном месте, не превышающей 200 км/ч, расчет на динамическую нагрузку не требуется.

Примечание 7 — Для мостов с первой собственной частотой n₀, превышающей верхний предел (1) на ри­сунке 6.10, требуется расчет на динамическую нагрузку (см. 6.4.6.1.1(7)).

Верхний предел n0 определяется эффектом динамического усиления, обусловленного дефектами рельсо­вого пути и задается выражением n0 = 94,76L-0,748. (6.1) Нижний предел n0 определяется критериями динамического воздействия и задается выражением: n0 = 80/L для 4 £ L £ 20; n0 = 23,58L – 0,592 для 20 < L £ 100, (6.2) где n0 — первая собственная частота моста, Гц, при учете массы, вызванная постоянными воздействиями; L — длина пролета, м, для свободно опертых мостов или LF — для других мостовых типов.

(1) — верхнее предельное значение собственной частоты; (2) — нижнее предельное значение собственной частоты

Рисунок 6.10 — Предельные значения собственной частоты моста n₀ в зависимости от L

Примечание 8 — Для свободно опертого пролетного строения, подвергающегося только изгибу, собствен­ная частота, Гц, может быть определена по формуле

(6.3)

где d₀ — отклонение в середине пролета, мм, вызванное постоянными воздействиями, которое рассчиты­вается с использованием временного модуля для железобетонных мостов, в соответствии с перио-дом нагрузки, соответствующим собственной частоте моста.

6.4.5 Динамический коэффициент

Область применения

(1) Динамический коэффициент F учитывает динамическое увеличение напряжений и влияние колебаний конструкции, но не учитывает резонансные эффекты.

(2)P Если не удовлетворяются критерии, определенные в 6.4.4, то существует риск, что может воз­никнуть резонансная или чрезмерная вибрация моста (с возможностью чрезмерного уско­рения пролет­ного строения, приводящего к неустойчивости балласта и т. д., чрезмерным откло­не­ниям и на­пря­же­ниям и т. д.). В таких случаях для вычисления ударных и резонансных эффектов должен быть вы­полнен расчет на динамическую нагрузку.

Примечание — Псевдостатические методы, использующие результаты расчета статической нагрузки, умно­жен­ные на динамический коэффициент F, определенный в 6.4.5, не способны предсказать резонан­сные эффекты, возникающие при прохождении поездов с высокой скоростью.

Для прогнозирования динамических эффектов при резонансе необходимы методики динамического ана­лиза, которые учитывают зависимость нагрузки от времени в рамках модели нагрузки при вы­сокой ско­рости HSLМ и реальных поездов (например, с помощью решения уравнения движения).

(3) Конструкции, несущие более одного рельсового пути, следует рассматривать с полным ди­на­мическим коэффициентом F.