Оцінювання напружень та величини пластичного шарніру тунельного шляхопроводу із збірних металевих гофрованих конструкцій із врахуванням параметрів ґрунтової засипки
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.285893Ключові слова:
збірні металеві гофровані конструкції, тунельний шляхопровід, напруження металевих конструкцій, пластичний шарнірАнотація
Об’єктом досліджень є тунельний шляхопровід із зірних металевих гофрованих конструкцій.
Проведено дослідження напружень та величини пластичного шарніру, що виникають у металевих гофрованих конструкціях тунельного шляхопроводу із врахуванням ступеня ущільнення та висоти ґрунтової засипки.
Встановлено, що при збільшенні висоти засипки над тунельним шляхопроводом із збірних металевих гофрованих конструкцій і зниженні ступеню ущільнення ґрунтової засипки, відбувається підвищення величин напружень та пластичного шарніру у металевих конструкціях. При висоті засипки над шляхопроводом рівній 2,75 м та величині ступеню ущільнення ґрунтової засипки RP=80 % досягаються напруження 235,89 МПа, що перевищують допустимі 235 МПа. При цьому величина пластичного шарніру складає 1,03, що перевищує нормативну 1,0.
Встановлено, що при висотах насипу над конструкціями тунельного шляхопроводу від 1,75 м до 2,0 м спостерігається найменша різниця напружень та величини пластичного шарніру. При RP=98 % різниця напружень складає 0,66 МПа, а величина пластичного шарніру – 0,008. У випадку висоти насипу над шляхопроводом від 1,5 м до 1,75 м приріст напружень склав 5,5 МПа, а величини пластичного шарніру 0,031. При збільшенні висоти насипу від 2,0 м до 2,25 м різниця напружень складає 7,57 МПа, а величини пластичного шарніру – 0,041.
Встановлено, що при збільшенні висоти насипу над шляхопроводом на 1,0 м у межах від 0,75 м до 1,75 м різниця напружень при RP=98 % збільшилася на 27,84 МПа. Проте при підвищені висоти на 1,0 м у межах від 2,75 м до 3,75 м різниця напружень збільшилася на 12,66 МПа. При цьому величина пластичного шарніру при висотах насипу від 0,75 м до 1,75 м збільшилася на 0,139, а при висотах насипу від 2,75 м до 3,75 м – на 0,093
Посилання
- Kovalchuk, V., Koval, M., Onyshchenko, A., Kravets, I., Bal, O., Markul, R. et al. (2022). Determining the strained state of prefabricated metal corrugated structures of a tunnel overpass exposed to the dynamic loading from railroad rolling stock. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (7 (117)), 50–58. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.259439
- Stasiuk, B. M., Stankevych, V. Z., Kovalchuk, V. V., Luchko, Y. Y. (2014). Doslidzhennia napruzheno-deformovanoho stanu metalevykh hofrovanykh konstruktsiy pry vzaiemodiyi z gruntom zasypky. Zbirnyk nauk. prats Dnipropet-rovskoho nats. un-tu zalizn. transportu im. akadem. V. Lazariana «Mosty ta tuneli: Teoriia, doslidzhennia, praktyka», 5, 105–111.
- Kunecki, B., Korusiewicz, L. (2013). Field tests of large-span metal arch culvert during backfilling. Roads and Bridges – Drogi i Mosty, 12, 283–295. doi: https://doi.org/10.7409/rabdim.013.020
- Korusiewicz, L., Kunecki, B. (2011). Behaviour of the steel box-type culvert during backfilling. Archives of Civil and Mechanical Engineering, 11 (3), 637–650. doi: https://doi.org/10.1016/s1644-9665(12)60106-x
- Mak, A. C., Brachman, R. W. I., Moore, I. D. (2009). Measured Response of a Deeply Corrugated Box Culvert to Vehicle Loads. Transportation Research Board 88th Annual Meeting. Washington. Available at: https://trid.trb.org/view/882050
- Maleska, T., Beben, D. (2018). Behaviour of corrugated steel plate bridge with high soil cover under seismic excitation. MATEC Web of Conferences, 174, 04003. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201817404003
- Mistewicz, M. (2019). Risk assessment of the use of corrugated metal sheets for construction of road soil-shell structures. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 18 (2), 89–107. doi: http://dx.doi.org/10.7409/rabdim.019.006
- Beben, D. (2017). Experimental Testing of Soil-Steel Railway Bridge Under Normal Train Loads. Experimental Vibration Analysis for Civil Structures, 805–815. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-67443-8_71
- Kovalchuk, V., Luchko, J., Bondarenko, I., Markul, R., Parneta, B. (2016). Research and analysis of the stressed-strained state of metal corrugated structures of railroad tracks. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (7 (84)), 4–9. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.84236
- Kovalchuk, V., Markul, R., Pentsak, A., Parneta, B., Gayda, O., Braichenko, S. (2017). Study of the stress-strain state in defective railway reinforced-concrete pipes restored with corrugated metal structures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (1 (89)), 37–44. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.109611
- Kovalchuk, V., Kovalchuk, Y., Sysyn, M., Stankevych, V., Petrenko, O. (2018). Estimation of carrying capacity of metallic corrugated structures of the type Multiplate MP 150 during interaction with backfill soil. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (1 (91)), 18–26. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.123002
- Gera, B., Kovalchuk, V. (2019). A study of the effects of climatic temperature changes on the corrugated structure. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (7 (99)), 26–35. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.168260
- Machelski, C., Korusiewicz, L. (2017). Deformation of buried corrugated metal box structure under railway load. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 16, 191–201. doi: https://doi.org/10.7409/rabdim.017.013
- Beben, D. (2009). Numerical analysis of a soil-steel bridge structure. The Baltic Journal of Road and Bridge Engineering, 4 (1), 13–21. doi: https://doi.org/10.3846/1822-427x.2009.4.13-21
- Embaby, K., Hesham El Naggar, M., El Sharnouby, M. (2022). Investigation of bevel-ended large-span soil-steel structures. Engineering Structures, 267, 114658. doi: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2022.114658
- Embaby, K., El Naggar, M. H., El Sharnouby, M. (2022). Performance of large-span arched soil–steel structures under soil loading. Thin-Walled Structures, 172, 108884. doi: https://doi.org/10.1016/j.tws.2022.108884
- Koval, M., Koval, P., Kovalchuk, V. (2020). Methods of tunnel inspection and testing of metal corrugated structures at km 228 + 160 of Kyiv-Kharkiv-Dovzhansky highway. Dorogi i Mosti, 2020 (21), 250–269. doi: https://doi.org/10.36100/dorogimosti2020.21.250
- Pettersson, L., Hansing, L. (2002). Fatigue design of soil steel composite bridges. Archives of institute of civil engineering, 12, 237–242.
- Pettersson, L., Sundquist, H. (2007). Design of soil steel composite bridges. Structural Desing and Bridges. Stockholm, 98.
- Kloppel, K., Glock, D. (1970). Theoretische und experimentelle Untersuchungen zu den Traglastproblemen biegeweicher, in die Erde eingebetteter Rohre. Institut für Statik und Stahlbau der Technischen Hochschule Darmstadt.
- Wysokowski, A., Janusz, L. (2007). Mostowe konstrukcje gruntowo–powlokowe. Laboratoryjne badania niszczace. Awarie w czasie budowy i eksploatacji. XXIII konferencja naukowo-techniczna. Szcecin, 541–550. Available at: http://www.awarie.zut.edu.pl/files/ab2007/artykuly/0136.pdf
- Pettersson, L., Flener, E. B., Sundquist, H. (2015). Design of Soil–Steel Composite Bridges. Structural Engineering International, 25 (2), 159–172. doi: https://doi.org/10.2749/101686614x14043795570499
- Maleska, T., Beben, D. (2023). Behaviour of Soil–Steel Composite Bridges under Strong Seismic Excitation with Various Boundary Conditions. Materials, 16 (2), 650. doi: https://doi.org/10.3390/ma16020650
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Vitalii Kovalchuk, Ihor Karnakov, Artur Onyshchenko, Oleksiy Petrenko, Roman Boikiv
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
