1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Известия РАН. Механика твердого тела
  4. № 6, 2023

Известия РАН. Механика твердого тела, 2023, № 6, стр. 89-97

О ПОДАВЛЕНИИ КОЛЕБАНИЙ БАЛОЧНЫХ МОСТОВ ПОЕЗДОМ КАК ИНЕРЦИОННЫМ ДЕМПФЕРОМ

В. Ю. Поляков a, *, В. В. Саурин b, **

a Российский университет транспорта
Москва, Россия

b Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН
Москва, Россия

* E-mail: pvy55@mail.ru
** E-mail: saurin@ipmnet.ru

Поступила в редакцию 06.04.2023
После доработки 15.04.2023
Принята к публикации 17.04.2023

Аннотация

В статье рассматривается проблема недопущения резонанса в мостовых балках от периодического воздействия подвижного состава. Резонансные колебания балок становятся реальностью при высоких скоростях движения, когда поезд сформирован из одинаковых вагонов. Явление подавления колебаний балок поездом возможно лишь при точном соотношении длины вагона и балки, что значительно сокращает набор необходимых длин балок. Кроме того, рассмотрение вопросов взаимодействия поезда и моста в целях безопасности требует привлечения достаточно сложного и громоздкого математического аппарата и соответствующего программного обеспечения. В статье предлагается новый метод ограничения колебаний балок, пригодный для любых пролетов и доступный для инженеров на этапе предпроектного назначения динамических параметров балок.

Ключевые слова: динамика мостов, высокоскоростная магистраль, резонанс, подавление колебаний

Список литературы

  1. Jiang L., Feng Y., Zhou W., He B. Vibration characteristic analysis of high-speed railway simply supported beam bridge-track structure system// Steel Compos. Struct. 2019. V. 31. № 6. C. 591–600. https://doi.org/10.12989/scs.2019.31.6.591

  2. Fryba L. A rough assessment of railway bridges for high speed trains // Eng. Struct. 2001. V. 23. № 5. C. 548–556. https://doi.org/10.1016/S0141-0296(00)00057-2

  3. Lin C.C., Wang J.F., Chen B.L. Train-induced vibration control of high-speed railway bridges equipped with multiple tuned mass dampers // J. Bridge Eng. 2005. V. 10. № 4. C. 398–414. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1084-0702(2005)10:4(398)

  4. Feng Y., Jiang L., Zhou W., Lai Z., Chai X. An analytical solution to the mapping relationship between bridge structures vertical deformation and rail deformation of high-speed railway // Steel Compos. Struct. 2019. V. 33. № 2. C. 209–224. https://doi.org/10.12989/scs.2019.33.2.209

  5. Miguel L.F.F., Lopez R.H., Torii A.J. Robust design optimization of TMDs in vehicle–bridge coupled vibration problems // Eng. Struct. 2016. V. 126. C. 703–711. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2016.08.033

  6. Pisal A.Y., Jangid R.S. Vibration control of bridge subjected to multi-axle vehicle using multiple tuned mass friction dampers // Int. J. Adv. Struct. Eng. 2016. V. 8. C. 213–227. https://doi.org/10.1007/s40091-016-0124-y

  7. Левин Б.А., Поляков В.Ю. Мосты ВСМ: основные проблемы и решения // Бюллетень ОУС ОАО РЖД. 2019. № 1. С. 34–52.

  8. Poliakov V., Zhang N., Saurin V. Thanh D.N. Running safety of a high-speed train within a bridge zone // Int. J. Struct. Stab. Dyn. 2020. V. 20. № 11. https://doi.org/10.1142/S0219455420501163

  9. Li J., Zhang H. Moving load spectrum for analyzing the extreme response of bridge free vibration // Hindawi. Shock Vib. 2020. V. 6. C. 13. https://doi.org/10.1155/2020/9431620

  10. Bashmal S. Determination of critical and cancellation speeds of euler–bernoulli beam subject to a continuously moving load // Int. J. Struct. Stab. Dyn. 2019. V. 19. № 3. 22 c. https://doi.org/10.1142/S0219455419500305

  11. Lee K., Cho Y., Chung J. Dynamic contact analysis of a tensioned beam with a moving mass–spring system // J. Sound Vib. 2012. V. 331. № 11. C. 2520–2531. 1 https://doi.org/10.1016/j.jsv.2012.01.014

  12. Fryba L. Vibration of Solids and Structures Under Moving Loads. Thomas Telford, 1999, 524 c.

  13. Dmitriev A.S. Transverse vibrations of a three-span beam under a moving load // Soviet Applied Mech. 1974. V. 10. C. 1263–1266. https://doi.org/10.1007/BF00882128

  14. Olsson M. On the fundamental moving load problem // J. Sound Vib. 1991. V. 145. № 2. C. 299–307.

  15. Wen R.K. Dynamic response of beams traversed by two-axle loads // J. Eng. Mech. Div. 1968. V. 86. C. 91–111.

  16. Lin Y.-H., Trethewey M.W. Finite element analysis of elastic beams subjected to moving dynamic loads// J. Sound Vib. 1990. V. 136. № 2. C. 323–342. https://doi.org/10.1016/0022-460X(90)90860-3

  17. Cho Y.H. Numerical simulation of the dynamic responses of railway overhead contact lines to a moving pantograph, considering a nonlinear dropper// J. Sound Vib. 2008. V. 315. № 3. C. 433–454. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2008.02.024

  18. Lee K. Analysis of dynamic contact between overhead wire and pantograph of a high-speed electric train // Proc. Instn Mech. Eng. F: J. Rail Rapid Transit. 2007. V. 221. № 2. P. 157–166.

  19. Ouyang H. Moving-load dynamic problems: A tutorial (with a brief overview) // Mech. Syst. Signal Process. 2011. V. 25. № 6. P. 2039–2060.

  20. Yang Y.B., Yau J.D., Wo Y.S. Vehicle–bridge interaction dynamics: with applications to high-speed railways. Singapure: World Scientific Publishing Co., 2004. 530 p.

  21. Xia H., Zhang N., Guo W. Dynamic interaction of train-bridge systems in high-speed railways. Theory and Applications. World Scientific Publishing Co., 2004. 530 p.

  22. Поляков В.Ю. Антирезонанс пролетных строений железнодорожных мостов при высокоскоростном движении // Транспортное строительство. 2018. № 10. C. 2–5.

  23. Пановко Я.Г., Губанова И.И. Устойчивость и колебания упругих систем. Современные концепции, парадоксы и ошибки. 4 изд. Пер. М.: Наука, 1987. 352 с.

  24. Поляков В.Ю. Численное моделирование взаимодействия подвижного состава с мостовыми конструкциями при высокоскоростном движении // Строительная механика и расчет сооружений. 2016. № 2. С. 54–60.

  25. Свод правил СП 453.1325800.2019 Сооружения искусственные высокоскоростных железнодорожных линий. Правила проектирования и строительства. М.: Стандартинформ, 2020. 139 с.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Известия РАН. Механика твердого тела

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал