АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ СОВМЕСТНОГО ДЕЙСТВИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТ СЕЙСМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА СФЕРИЧЕСКИЕ ОПОРНЫЕ ЧАСТИ МОСТОВОГО СООРУЖЕНИЯ
Автор: Андрей Ренатович Мухаметшин
Соавторы: Каменских А.А., Носов Ю.О.
Организация: Пермский национальный исследовательский политехнический университет
В сейсмически активных регионах надежность мостовых сооружений в значительной степени определяется работоспособностью опорных частей, воспринимающих эксплуатационные и динамические нагрузки. Подобные объекты охватывают многие критически важные сферы: газотурбинной установки, мосты, и гидроэлектростанции [1,2]. В конструкции мостовых сооружений ключевым элементом, обеспечивающим передачу усилий и перемещений от пролетного строения на нижележащие опоры, являются опорные части. Данные узлы мостового сооружения подвержены множественным факторам взаимодействия, таким как климатические воздействия, сейсмические нагрузки, процессы старения и деградации материалов [3]. Такие эффекты негативно влияют на срок службы и их важно учитывать в конструкции мостовых опор, так как к ним предъявлены строгие стандарты по времени безаварийной работы. Численное моделирование выполнено методом конечных элементов с учетом контактного взаимодействия элементов опорной части. Расчеты проводились в нелинейной постановке с учетом трения в контактной паре сферических поверхностей.
Рис. 1. Опорная часть моста с применением балансира
а) плоская поверхность, б) радиальная поверхность
В работе выполнено конечно-элементное моделирование двух конструктивных вариантов сферических опорных частей балансирного типа при совместном действии вертикальной и горизонтальных компонент сейсмического воздействия. Исследовано влияние фазовых соотношений между компонентами нагрузки и неравномерной осадки опоры на напряженно-деформированное состояние конструкции. Установлено, что модификация геометрии верхней плиты оказывает существенное влияние на распределение контактных напряжений и величину перемещений элементов опорной части.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 25-29-00470, https://rscf.ru/project/25-29-00470/
1. Chen S., Zhou Y., Xie K., Zhang P., Li C. Dynamic Adaptability of Spherical Bearings in Small-Span Bridges for Heavy-Haul Railways // Buildings. 2025. Vol. 15. Art. 619.
2. Ni Y., Chen L., Sun Z. Applicability of Combined Seismic Isolation Device in Seismic Design of Railway Simply Supported Beam Bridge // Appl. Sci. 2025. Vol. 15. Art. 12557.
3. Адамов А.А., Каменских А.А., Носов Ю.О. Математическое моделирование поведения современных антифрикционных полимеров // Прикладная математика и вопросы управления. 2019. № 4. С. 43-56.
