ЦАГИ исследовал мост через р. Дон

23 Декабря 2013

Специалисты комплекса прочности ЦАГИ завершили испытания моделей двух параллельно расположенных автодорожных мостов через р. Дон у г. Аксай (Ростовская обл.) на аэроупругую устойчивость в ветровом потоке.

Исследования подобного рода сегодня весьма актуальны. Для повышения пропускной способности автомагистралей необходимо расширять самые узкие места трасс — мосты. Сооружение второго моста параллельно действующему является наиболее простым и недорогим решением. Именно так уже поступили, например, в г. Бронницы при расширении моста через р. Москву. Подобные реконструкции намечаются и на других автомагистралях.

В настоящее время для снижения транспортной загруженности на трассе М-4 «Дон» выполняется комплекс работ по реконструкции мостового перехода через р. Дон у г. Аксай (Ростовская обл.). В этом году рядом с существующим мостом было построено второе сооружение. Для выяснения границ устойчивости двух мостов в потоке ветра компания-проектировщик мостовых сооружений (ОАО «Институт «Гипротрансмост») обратилась к специалистам ЦАГИ.

«Нам предстояла действительно пионерская, уникальная работа, — поясняет руководитель работ, заместитель начальника отделения норм прочности, нагрузок и аэроупругости ЦАГИ Константин Стрелков. — «Проблема аэроупругой устойчивости двух параллельно расположенных мостов мало изучалась отечественными и зарубежными специалистами. Ученые ЦАГИ имеют достаточно большой опыт исследований аэроупругой устойчивости „одиночных“ мостов. Двойные же сооружения, расположенные близко друг от друга (расстояние между мостами равно 7 метрам) до этого экспериментально не рассматривались».

Испытания проводились в дозвуковой аэродинамической трубе Т-103 ЦАГИ при натурных скоростях ветра до 35 м/с. Для этих работ специалисты ЦАГИ спроектировали и изготовили две динамически-подобные модели, выполненные в масштабе 1:40, и специальный стенд. В дальнейшем этот стенд будет использоваться для испытания различных мостов, как «одиночных», так и «сдвоенных».

Эксперимент показал, что взаимное влияние двух близко расположенных мостов очень велико. При скорости ветра 18–20 м/с возникают интенсивные колебания наветренного моста с амплитудами 300-400 мм, превышающими уровень комфортного восприятия колебаний человеком.

Для снижения уровня колебаний специалисты института исследовали несколько вариантов различных аэродинамических средств: экранов, обтекателей и дефлекторов. Наибольший эффект в снижении амплитуды колебаний дали экраны. В ходе испытаний были также опробованы демпфирующие устройства, повышающие декременты колебаний мостов. В результате была разработана наиболее оптимальная конструкция, способная обеспечить безопасность эксплуатации как действующего, так и вновь созданного моста.

Заказчику было рекомендовано применить стандартные «шумозащитные» экраны по обоим наружным боковым торцам самых протяженных пролетов обоих мостов, а также установить в этих пролетах специальные «массовые демпферы», повышающие декременты колебаний мостов.

Вернуться к списку