Установление режимов безопасной эксплуатации моста

Обобщение предыдущих расчетов, при которых получены данные о воздействии нагрузки на мост (класс нагрузки) и о грузоподъемности пролетного строения (классы по грузоподъемности), позволяет решить следующие основные вопросы: возможность пропуска рассматриваемой нагрузки по мосту; проанализировать резервы по грузоподъемности отдельных элементов или пролетного строения в целом с учетом роста нагрузок в перспективе; установить слабые элементы пролетного строения, подлежащие усилению для повышения грузоподъемности моста. Для решения этих вопросов сравнивают классы нагрузки с классами элементов пролетного строения при соответствующих длинах загружения и положениях вершин линий влияния по всем характерным сечениям и формам расчета.

Если класс пролетного строения больше класса рассматриваемой поездной нагрузки , то ее можно безопасно пропускать по мосту.

Если класс пролетного строения по прочности или устойчивости больше класса нагрузки, а по выносливости меньше, то пропуск такой нагрузки возможен без ограничения скорости, но при этом анализируются слабые по выносливости элементы: производится оценка остаточного усталостного ресурса, решается вопрос по повышению их выносливости.

Если класс пролетного строения по прочности и устойчивости меньше класса нагрузки, то устанавливается, какие именно элементы имеют недостаточный класс. При этом, если класс нагрузки, соответствующий наиболее слабому элементу, больше класса по прочности или устойчивости, то эту нагрузку пропускать нельзя. При данных обстоятельствах до усиления слабых элементов или замены пролетного строения возможен пропуск нагрузки с ограничением скорости движения. Когда определялся класс нагрузки ( ) без ограничения скорости движения, то предполагалось максимальное динамическое воздействие на мост, которое учитывалось в формуле динамическим коэффициентом ( ₀). Известно, что динамическое воздействие нагрузки на элементы пролетного строения зависит от скорости движения. Если скорость движения минимальная, близкая к нулю, то и динамический коэффициент будет приближаться к единице. Класс нагрузки при этом будет минимальным и его можно определить из выражения:

. (57)

При условии, которое отвечает требованию: , нагрузку можно пропускать по мосту с ограничением скорости.

Ограничение скорости увязывается со снижением динамической добавки ( ) таким образом, чтобы оказалось достаточным для обеспечения пропуска нагрузки:

, (58)

где - класс нагрузки при уменьшенном ее динамическом воздействии на сооружение; - коэффициент уменьшения динамической добавки, который зависит от допускаемой ( ) и критической ( ) скоростей движения поездов [5].

В целях упрощения определения допустимой скорости движения ( ), возможно использование графиков с координатами и , которые приводятся в «Руководстве – 93» [6].

Коэффициент уменьшения динамической добавки для поездов с тепловозной и электрической тягой при ограничении скорости определяется из условия , где 60 км/ч – критическая скорость.

Учитывая, что класс нагрузки с уменьшенным динамическим воздействием на пролетное строение ( ) не будет превышать класса грузоподъемности слабого элемента, получим:

. (59)

Тогда допускаемая скорость пропуска нагрузки К₀ в км/ч определится по формуле:

, (60)

где .