Читать статья по строительству: "Динамическое воздействие автотранспорта на пролетные строения мостовых сооружений" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

Динамическое воздействие автотранспорта на пролетные строения мостовых сооружений Хазанов М.Л., канд. техн. наук,

начальник отдела измерений НПИ ИМИДИС, Москва Динамическое воздействие автотранспорта на пролетные строения мостовых сооружений в процессе их проектирования учитывается при помощи динамического коэффициента, величина которого нормируется СНиП 2.05.03-84* «Мосты и трубы». Обозначается этот коэффициент, как 1+m и показывает, во сколько раз надо увеличить расчетную нагрузку для учета динамического воздействия. Отсюда следует, что этот коэффициент не может быть меньше единицы. Однако во многих трудах по строительной механике [1, 2, 3] динамическим коэффициентом называют выражение, (1) где: w - частота собственных колебаний системы; q - частота изменения нагрузки, возбуждающей колебания системы; d - декремент колебания. Из (1) видно, что k может принимать значение меньше единицы, а при q®¥ стремится к нулю. Таким образом, становится ясно, что динамический коэффициент в СНиПе и в упомянутых трудах по строительной механике - не одно и то же.

В [4] выражение (1) названо иначе - коэффициентом динамичности. И только в недавно вышедшей книге [5] график этого выражения назван в соответствии с его физическим смыслом - амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) системы. Действительно, (1) показывает зависимость реакции (отклика) системы на воздействие синусоидальной силы от ее частоты по отношению к статическому воздействию этой силы. Это по форме похоже на СНиПовский динамический коэффициент, а точнее на его второе слагаемое m, но и это не так. В реальных нагрузках, для которых были получены эмпирические формулы, приводимые в СНиП 2.05.03-84* «Мосты и трубы», статическая составляющая нагрузки не равна амплитуде динамической составляющей, как это подразумевается в (1).

Динамическая составляющая воздействия реальной нагрузки на мост зависит от многих факторов: от величины подрессоренной массы нагрузки, от упругих свойств рессор, от скорости движения, от величины и характера неровностей проезжей части. Динамическое воздействие на пролетное строение окажет даже безрессорная нагрузка с идеальными колесами, едущая по идеально гладкому покрытию. При этом динамический коэффициент будет зависеть от скорости движения нагрузки. Покажем это на примере.

Предположим, что по идеально гладкому однопролетному мосту проезжает с постоянной скоростью безрессорная нагрузка на идеально сцентрированных колесах. Линия влияния напряжения в середине пролета для этого примера представляет собой треугольник. Если в графике линии влияния заменить положение нагрузки временем, которое при данной скорости нужно нагрузке, что бы достичь этого положения, получим импульс воздействия нагрузки на пролетное строение. Для разных скоростей будет соответственно разная длительность этого импульса при неизменной амплитуде.

Согласно теореме Фурье, любой изменяющийся во времени процесс может быть представлен в виде суммы гармонических колебаний с соответствующими частотами, амплитудами и фазами. Математическая формула прямого преобразования Фурье имеет вид:, (2) где F(jw) - спектральная характеристика функции f(t);

w - круговая частота.

Далее для заданного воздействующего импульса проводим прямое преобразование Фурье, в результате чего

Похожие работы