Оценка НДС шпилек

20.05.2023

Изменение напряжений в высокопрочных шпильках в зависимости от конструкции БМП (особенно от прокладного слоя) относится к наиболее сложной группе случайных процессов. Отличительными качественными признаками его реализации являются:

• нерегулярность смены циклов нагружениия;

• изменчивость характеристик процесса нагружения во времени;

• широкополосность.

При исследовании напряженно-деформированного состояния (НДС) БМП использован программный комплекс MSC.PATRAN. Методика расчета разработана в МИИТе.

Оценка НДС шпилек выполнена для пяти типов сплошного прокладного слоя из различных материалов: мелкозернистого бетона (толщиной 5 см); полиуретана (толщиной 1,25 см); транспортерной ленты (толщиной 1,25 см); транспортерной ленты и дерева (досок) (толщиной 5 см); дерева (досок) (толщиной 5 см). Для работы понадобится дисковая пила по дереву.

С целью определения наиболее невыгодного нагружения проезжей части рассмотрено 5 вариантов расположения временной нагрузки с нормативным осевым давлением 23 т.

Выполнено сравнение расчетных данных НДС шпилек с экспериментальными данными, полученными кафедрой «Путь и путевое хозяйство» МИИТа при полевых испытаниях плит БМП-конструкции, аналогичной принятой в расчете с прокладным слоем из полиуретана. При испытаниях измеряли продольные, поперечные и вертикальные перемещения плит БМП и напряжения в шпильках. Отмечено, что значения вертикальных перемещений железобетонных плит относительно верхних поясов балок для испытанной и рассчитанной конструкции БМП под действием локомотива ВЛ 10 (нормативное осевое давление 23 т) неравномерны в поперечном сечении, сжатие прокладного слоя с внутренней стороны больше, чем с наружной.

Измерения показали, что напряжения в шпильках при предварительном натяжении на 4 тс составляет 2050 кгс/см2, а по расчетам при такой же величине предварительного натяжения шпилек напряжения Сопоставление результатов расчета с полученными при испытаниях показывает сравнительно хорошую их сходимость, что свидетельствует о достаточно высокой степени точности выполненных расчетов.