6.5.4 Комбинированная реакция конструкции и рельсовых путей на переменные воздействия

6.5.4.1 Общие правила

(1) Если рельсы непрерывны над разрывами в опоре для рельсовых путей (например, между конструкцией моста и насыпью), то конструкция моста (пролетное строение, опорная часть про­лет­ного строения и нижнее строение моста) и рельсовый путь (рельсы, балласт и т. д.), совместно про­ти­во­стоят продольным воздействиям, возникающим вследствие тяги или торможения. Эти продольные воз­действия частично передаются рельсами на насыпь позади берегового устоя и час­тично опорной частью пролетного строения и нижним строением моста на основания.

Примечание — Насыпи в 6.5.4 могут также относиться к земляному полотну или грунту ниже рельсовых путей на подходах к мосту, независимо от того, лежит ли рельсовый путь на на­сыпи, на ровной горизонтальной площадке или в выемке.

(2) Если непрерывные рельсы ограничивают свободное перемещение пролета моста, то де­фор­мации пролетного строения моста (например, вызванные изменениями температуры, вертикальной на­грузкой, ползучестью и усадкой) образуют продольные силы в рельсах и в закрепленных опорах пролетного строения моста.

(3)P Силы, возникающие при комбинированной реакции конструкции и рельсовых путей на пере­мен­ные воздействия, следует учитывать при расчете пролетных строений моста, неподвижных опор про­летного строения, нижнего строения моста и для того, чтобы проверить результаты расчета на­грузки в рельсе.

(4) Требования 6.5.4 действительны для обычного балластированного рельсового пути.

(5) Должны быть определены требования для безбалластных рельсовых путей.

Примечание — Требования для безбалластных рельсовых путей могут быть определены в нацио­наль­ном приложении или в индивидуальном проекте.

6.5.4.2 Параметры, воздействующие на комбинированную реакцию конструкции и рельсового пути

(1)P Параметры, влияющие на комбинированное поведение конструкции и рельсовых путей, должны быть учтены при расчете:

a) конфигурация конструкции:

— свободно опертая балка, неразрезные балки или последовательность балок;

— количество отдельных температурно-неразрезных секций и длина каждой секции;

— количество пролетов и длина каждого пролета;

— положение неподвижных опор пролетного строения;

— положение неподвижной тепловой точки;

— длина температурной плети L_T между неподвижной тепловой точкой и концом настила;

b) конфигурация рельсовых путей:

— системы рельсовых путей с балластировкой или без нее;

— вертикальное расстояние между верхней поверхностью настила и нейтральной осью рельсов;

— расположение устройств компенсации удлинения рельсов;

Примечание — Индивидуальный проект может определять требования относительно расположения уст­ройств компенсации удлинения рельсов, устанавливающие гарантию эффективности таких устройств и в то же время гарантирующие, что на устройства компенсации удлинения рельсов не будут неблаго­приятно воз­дей­ствовать сгибающие напряжения в рельсе вследствие непосредственной близости к концу пролетного строения моста и т. д.

Рисунок 6.17 — Примеры длины температурной плети L_T

c) свойства конструкции:

— вертикальная жесткость пролетного строения;

— вертикальное расстояние между нейтральной осью пролетного строения и верхней по­верх­ностью пролета;

— вертикальное расстояние между нейтральной осью пролетного строения и осью вращения опо­ры пролетного строения;

— структурная конфигурация на опорах пролетного строения, образующая продольное смеще­ние конца пролета вследствие углового вращения пролета;

— продольная жесткость конструкции, определенная как полная жесткость, которая может быть использована нижним строением моста против воздействий в продольном направлении рельсовых путей, если учитывать жесткость опорной части пролетного строения, нижнего строения моста и оснований.

Например, полная продольная жесткость единственной промежуточной опоры опре­деляется по формуле

(6.23)

для случая, представленного ниже в качестве примера.

(1) — изгиб промежуточной опоры; (2) — вращение основания;

(3) — смещение основания; (4) — полное смещение головки промежуточной опоры

Рисунок 6.18 — Пример определения эквивалентной продольной жесткости в опорах пролетного строения

d) свойства рельсовых путей:

— осевая жесткость рельсов;

— сопротивление рельсовых путей или рельсов против продольного смещения, заключающегося в:

— сопротивлении против смещения рельсовых путей (рельсов и шпал) в балласте от­носительно обратной стороны балласта;

— сопротивлении против смещения рельсов по отношению к рельсовым скреплениям и осно­ва­ниям, например, при замерзшем балласте или при непосредственно закрепленных рель­сах, где со­про­тивление смещению равно силе на единицу длины рельсовых путей, которая действует против сме­щения как функция относительного смещения между рельсами и опорным настилом или насыпью.