Для надёжного расчёта прочности на выносливость необходимы знания о максимальных воздействиях, совокупности одновременно действующих нагрузок, а также о прочности конструктивных элементов. В данной работе представлен независимый от системы метод определения напряжений в отдельных элементах деформационных швов вследствие воздействий от транспортных нагрузок.

Нагрузки на деформационные швы

Деформационные швы мостов подвергаются сложному комплексу воздействий: вертикальным нагрузкам от колёс транспортных средств, горизонтальным тормозным и центробежным усилиям, а также температурным перемещениям и сейсмическим воздействиям.

Метод независимого определения напряжений позволяет оценивать прочность на выносливость отдельных элементов швов без необходимости моделирования всей конструкции целиком.

Расчётный метод

Предложенный метод основан на декомпозиции воздействий и независимом анализе каждого элемента шва. Это позволяет применять его для различных типов деформационных швов — пальцевых, ламельных и модульных — без существенных изменений расчётной схемы.

  • Нормальные напряжения от изгиба под колёсной нагрузкой
  • Касательные напряжения от горизонтальных воздействий
  • Усталостные напряжения при циклическом нагружении
  • Концентрация напряжений в зонах сварных соединений

Практическое значение

Разработанный подход был использован при проектировании и верификации деформационных швов серии MF (Modular Finger) производства Maurer AG, которые успешно эксплуатируются на мостах с пролётами свыше 200 метров.