пролетное строение моста

Формула изобретения

ПРОЛЕТНОЕ СТРОЕНИЕ МОСТА, включающее блоки плиты безбалластного мостового полотна, установленные на продольные балки проезжей части через опорные элементы, каждый их которых установлен в поперечном сечении пролетного строения с эксцентриситетом центра тяжести относительно вертикальной оси центра кручения поперечного сечения соответствующей продольной балке так, что равнодействующая вертикальной эпюры давления от опорного элемента на верхний пояс продольной балки совмещена с вертикальной осью цента кручения ее поперечного сечения, тяги с элементами крепления по концам, пропущенные через соосные отверстия в плите, опорных элементах и верхних поясах продольных балок, рельсовый путь, закрепленный рельсовыми скреплениями на плите, отличающееся тем, что опорный элемент выполнен в виде пары клиньев из материалов, имеющих различную линейную податливость, причем линия сопряжения клиньев отклонена в сторону рельсового пути, а угол ее наклона определяют по формуле



где Q - нагрузка на рельсе;

d - расстояние от оси рельса до оси продольной балки;

C - коэффициент изменения линейной податливости материалов клиньев;

P - усилие обжатия опорного элемента тягой;

e - эксцентриситет тяги относительно оси продольной балки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к мостостроению и может быть использовано преимущественно в пролетных строениях железнодорожных мостов с плитой безбалластного мостового полотна.

Известно пролетное строение моста [1] включающее плиту безбалластного мостового полотна, установленную на продольные балки проезжей части через опорные элементы, шпильки высокопрочные (тяги) с элементами крепления по концам, пропущенные через соосные отверстия в плите, в опорных элементах и в верхних поясах продольных балок, рельсовый путь, закрепленный рельсовыми скреплениями на плите.

Недостатками известного пролетного строения моста являются появление отрицательных изгибающих моментов в плите и поперечных изгибающих моментов в вертикальной стенке продольной балки пролетного строения вследствие расположения шпильки высокопрочной (тяги) с внешней стороны от оси продольной балки, что приводит к изгибу плиты вверх и появлению трещин на верхней бетонной поверхности, в результате чего снижается долговечность конструкции.

Известно также пролетное строение моста [2] включающее блоки плиты безбалластного мостового полотна, установленные на продольные балки проезжей части через опорные элементы, тяги с элементами крепления по концам, пропущенные через соосные отверстия в плите, опорных элементах и верхних поясах продольных балок, рельсовый путь, закрепленный рельсовыми скреплениями на плите, причем каждый опорный элемент установлен в поперечном сечении пролетного строения с эксцентриситетом центра тяжести относительно вертикальной оси центра кручения поперечного сечения соответствующей продольной балки так, что равнодействующая вертикальной эпюры давления от опоpного элемента на верхний пояс продольной балки совмещена с вертикальной осью центра кручения ее поперечного сечения.

Недостатком данного пролетного строения моста также является наличие отрицательных изгибающих моментов в плите.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемого изобретение, является устранение отрицательных изгибающих моментов в плите, благодаря чему увеличивается эксплуатационная надежность конструкции, т.е. предлагаемое техническое решение повышает долговечность пролетного строения моста.

Сущность изобретения заключается в том, что пролетное строение моста включает блоки плиты безбалластного мостового полотна, установленные на продольные балки проезжей части через опорные элементы, тяги с элементами крепления по концам, пропущенные через соосные отверстия в плите, опорных элементах и верхних поясах продольных балок, рельсовый путь, закрепленный рельсовыми скреплениями на плите, причем каждый опорный элемент установлен в поперечном сечении пролетного строения с эксцентриситетом центра тяжести относительно вертикальной оси центра кручения поперечного сечения соответствующей продольной балки так, что равнодействующая вертикальной эпюры давления от опорного элемента на верхний пояс продольной балки совмещена с вертикальной осью центра кручения ее поперечного сечения.

К отличительным признакам изобретения относится выполнение опорного элемента в виде пары клиньев из материалов, обладающих различной линейной податливостью, причем линия сопряжения клиньев наклонена в сторону рельсового пути, а угол ее наклона определяется по формуле

tg где Q нагрузка на рельс;

d расстояние от оси рельса до оси продольной балки;

С коэффициент изменения линейной податливости материалов клиньев;

Р усилие обжатия опорного элемента тягой;

е эксцентриситет тяги относительно оси продольной балки.

Устранение отрицательных изгибающих моментов в плите достигается тем, что при натяжении тяги через опорный элемент, выполненный в виде пары клиньев из материалов, обладающих различной линейной податливостью, точкой опоры плиты становится внешняя грань опорного элемента, обладающая большей жесткостью. В этом случае усилие натяжения тяги вызывает в плите положительный изгибающий момент в пределах рабочего пролета плиты и, как следствие, исключается образование трещин по верхней поверхности плиты, что, в свою очередь, повышает эксплуатационную надежность и долговечность конструкции.

На чертеже изображено пролетное строение, поперечное сечение.

Пролетное строение моста содержит блоки 1 плиты безбалластного мостового полотна, установленные на продольные балки 2 проезжей части, тяги 3 с элементами 4 крепления по концам, пропущенные через соосные отверстия в блоках 1 плиты и верхних поясах продольных балок, рельсовый путь 5, закрепленный рельсовыми скреплениями 6 на плите, и опорные элементы 7, 8, расположенные между плитой и верхними поясами соответствующих продольных балок и выполненные в виде пары клиньев из материалов, обладающих различной линейной податливостью, причем линия сопряжения 9 клиньев наклонена в сторону рельсового пути, а угол ее наклона определяется по формуле

tg где Q нагрузка на рельс;

d расстояние от оси рельса до оси продольной балки;

С коэффициент изменения линейной податливости материалов клиньев;

Р усилие обжатия опорного элемента тягой;

е эксцентриситет тяги относительно оси продольной балки.

Каждый опорный элемент, состоящий из пары клиньев 7, 8, установлен в поперечном сечении пролетного строения с эксцентриситетом центра тяжести относительно вертикальной оси 10 центра кручения поперечного сечения соответствующей продольной балки так, что равнодействующая вертикальной эпюры давления от опорного элемента на верхний пояс продольной балки совмещена с вертикальной осью центра кручения ее поперечного сечения. Подобное расположение опорных элементов практически исключает кручение балки 2.

Поездная нагрузка, находясь на рельсовом пути, вызывает в плите положительный изгибающий момент. При этом по верхней грани плиты возникают сжимающие напряжения.

При сходе полезной нагрузки с рельсового пути сжимающие напряжения по верхней грани плиты сохраняются за счет положительного изгибающего момента от натяжения тяг 3.

Клинья 7, 8 опорных элементов могут быть выполнены, например, один из металла или бетона, а другой из резины или дерева.

При этом опорный элемент имеет переменную податливость по его длине. Причем большая податливость обеспечивается со стороны рельсового пути. Тем самым исключаются двузначные изгибающие моменты в плите безбалластного мостового полотна, что влечет за собой повышение надежности работы и долговечности пролетного строения.