Статический расчет пути на подходах к мостам
Путь и путевое хозяйство. 2023, № 8. С. 7—10.
Railway Track and Facilities. 2023;(8): 7—10.
КОНСТРУКЦИИ И СООРУЖЕНИЯ
Научная статья
УДК 624.159.2
СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПУТИ НА ПОДХОДАХ К МОСТАМ
Чижов Сергей Владимирович1, Индейкин Андрей Викторович2, Ледяев Александр Петрович3, Антонюк Анатолий Анатольевич4, Авдей Юлия Владимировна5
1канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой «Мосты» Петербургского государственного университета путей сообщения Императора Александра I (ФГБОУ ВО ПГУПС). Россия, Санкт-Петербург. sergchizh@yandex.ru. SPIN-код: 6419-1111.
2докт. техн. наук, профессор, советник генерального директора ООО «Линейный город». Россия, Санкт-Петербург. andrey.indeykin@mail.ru
3докт. техн. наук, профессор, заведующий кафедрой «Тоннели и метрополитены» ФГБОУ ВО ПГУПС. Россия, Санкт-Петербург. tunnels@pgups.ru
4инженер, ФГБОУ ВО ПГУПС, кафедра «Мосты». Россия, Санкт-Петербург. aaa.12.03.1992@mail.ru. SPIN-код: 4469-8646.
5канд. пед. наук, доцент кафедры «Мосты» ФГБОУ ВО ПГУПС. Россия, Санкт-Петербург. avdej-yuliya@yandex.ru
Аннотация. Приведены основные положения методики расчета верхнего строения пути на подходах к мостам с учетом геологического строения насыпи в виде многослойного массива со слабыми грунтами.
Данная методика сохраняет основные положения традиционной теории расчета балки на сплошном винклеровском основании, но с учетом уточненных значений модуля упругости основания и коэффициента относительной жесткости рельса и основания в зависимости от чередования и мощности слоев грунта. Применение этой методики создает предпосылки для разработки кластерных моделей земляного полотна на подходах к мостам. Может быть использована при оценке эффективности мероприятий по усилению земляного полотна для обеспечения плавности хода подвижной нагрузки на переходных участках.
Ключевые слова: насыпь, железнодорожный мост, упругое основание, грунтовый массив, деформации, конечно-элементное моделирование.
CONTROL AND DIAGNOSTICS
Original article
STATIC CALCULATION OF THE RAILWAY TRACK ON APPROACHES TO BRIDGES
Chizhov Sergey1, Andrey Indeikin2, Ledyaev Alexander3, Antonyuk Anatoly4, Avdey Julia5
1Ph.D., Associate Professor, Head of the Bridges Department, Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University (PGUPS). Russia, Saint-Petersburg. sergchizh@yandex.ru. SPIN-code: 6419-1111.
2D.Sc., Professor, Advisor to the General Director of LLC «Lineyny Gorod». Russia, Saint-Petersburg. andrey.indeykin@mail.ru
3D.Sc., Professor, Head of the Department «Tunnels and Subways» PGUPS. Russia, Saint-Petersburg. tunnels@pgups.ru
4engineer, PGUPS, department «Bridges». Russia, Saint-Petersburg. aaa.12.03.1992@mail.ru. SPIN-code: 4469-8646.
5Ph.D. ped. Sciences, Associate Professor of the Department «Bridges» PGUPS. Russia, Saint-Petersburg. avdej-yuliya@yandex.ru
Abstract. The main provisions of the methodology for calculating the upper structure of the path on the approaches to the bridges are given, taking into account the geological structure of the embankment in the form of a multilayer array with weak soils.
This technique preserves the basic provisions of the traditional theory of calculating a beam on a solid Winkler base, but taking into account the refined values of the elastic modulus of the base and the coefficient of relative rigidity of the rail and the base, depending on the alternation and thickness of the soil layers. The application of this technique creates prerequisites for the development of cluster models of the roadbed on approaches to bridges. It can be used to evaluate the effectiveness of measures to strengthen the roadbed to ensure smooth running of the moving load on transitional sections.
Keywords: embankment, railway bridge, elastic foundation, soil massif, deformations, finite element modeling.
Список источников
1. Ahmed A. Recycled bassanite for enhancing the stability of poor subgrades clay soil in road construction projects // Construction Building Materials. 2013. Vol. 48. P. 151–159. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2013.05.089.
2. Akimov S., Kosenko S., Bogdanovich S., Stability of the supporting subgrade on the tracks with heavy train movement // VIII International Scientific Siberian Transport Forum. TransSiberia 2019. Springer, Cham., 2020. Р. 228–236. DOI: 10.1007/978-3-030-37919-3_22. (AISC; Vol. 1116).
3. Behnood A. Soil and clay stabilization with calcium-and non-calcium-based additives: A state-of-the-art review of challenges, approaches and techniques // Transportation Geotechnics. 2018. Vol. 17, Part A. P. 14–32. DOI: 10.1016/j.trgeo.2018.08.002.
4. Field test study on the dynamic response of the cement-improved expansive soil subgrade of a heavy-haul railway / Y. Cai, L. Xu, W. Liu, Y. Shang, N. Su, D. Feng // Soil Dynamics Earthquake Engineering. 2020. Vol. 128, Jan. Art. N 105878. DOI: 10.1016/j.soildyn.2019.105878.
5. Design procedures for soil-lime stabilization for road and railway embankments. Part 1 – review of design methods / В. Celauroa, A. Bevilacqua, D. Lo Bosco, C. Celauro // Procedia Social Behavioral Science. 2012. Vol. 53, Oct. P. 754–763. DOI: 10.1016/j.sbspro.2012.09.925.
6. Kosenko S.A., Akimov S.S. Performance characteristics of differentially quenched rails // Magazine of Civil Engineering. 2017. Iss. 7 (75). P. 94–105. DOI:10.18720/MCE.75.9.
7. Kosenko S., Akimov S. Design of track structure for corridors of heavy-train traffic // MATEC Web Conf. 2018. Vol. 239. Art. № 05005. DOI: 10.1051/matecconf/201823905005.
8. Improving the safety of railway subgrade when it is strengthened using soil-cement elements / V. Krysan, V. Krysan, V. Petrenko, O. Tiutkin, V. Andrieiev // MATEC Web Conf. 2019. Vol. 294. Art. N 03006. DOI: 10.1051/matecconf/201929403006.
9. Dynamic behavior and stability of soil foundation in heavy haul railway tracks: A review / G. Lazorenko, A. Kasprzhitskii, Z. Khakiev, V. Yavna. // Construction Building Materials. 2019. Vol. 205, Apr. P. 111–136. DOI: 10.1016/j. conbuildmat.2019.01.184.
10. Le T.H.M., Lee S.-H., Park D.-W. Evaluation on full-scale testbed performance of cement asphalt mortar for ballasted track stabilization // Construction Building Materials. 2020. Vol. 254, Sept. Art. N 119249. DOI: 10.1016/ j. conbuildmat.2020. 119249.
11. Comparison and evaluation of railway subgrade quality detection methods / R. Nie, W. Leng, Q. Yang, Y.F. Chen, F. Xu // Journal of Rail and Rapid Transit. 2018. Vol. 232, Iss. 2. P. 356–368. DOI: 10.1177/0954409716671551.
12. Rimal S., Poudel R.K., Gautam D. Experimental study on properties of natural soils treated with cement kiln dust // Case Studies in Constructional Materials. 2019. Vol. 10, June. Art. N 00223. DOI: 10.1016/j.cscm.2019.e00223.