Determining the Strained State of Prefabricated Metal Corrugated Structures of a Tunnel Overpass Exposed to the Dynamic Loading from Railroad Rolling Stock
Loading...
Date
2022
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
РС Тесhnology Сеntеr, Kharkiv, Ukraine
Abstract
ENG: This paper reports the analysis of prospects for the use of prefabricated metal corrugated structures in the body of the embankment of a railroad track in the form of a tunnel overpass in order to pass road vehicles and railroad rolling stock. A technique of inertial dynamic tests of the deformed state of a tunnel overpass from prefabricated metal corrugated structures during the passage of railroad rolling stock is given, by measuring accelerations at the top and on the sides of overpass structures. An algorithm is proposed for processing the acceleration signal for assessing the strained state of metal corrugated structures of a tunnel overpass under the action of dynamic load from railroad transport. Experimental dynamic measurements of accelerations arising at the top and on the sides of a tunnel overpass during the passage of passenger and freight railroad rolling stock were carried out. The maximum value of accelerations arising at the top of a tunnel overpass during the passage of a freight train was 7.99 m/s2, and when passing a passenger train – 6.21 m/s2; the maximum accelerations that occur on the sides were 2.63 m/s2 and 1.77 m/s2. It is established that the maximum deformations of metal corrugated structures of the top of a tunnel overpass, when passing freight and passenger trains are, respectively, 1.63 mm and 1.11 mm. The maximum strains of metal corrugated structures on the sides of an overpass are 1.07 mm and 0.48 mm. The value of relative deformations in the vertical and horizontal dimensions of the structures of a tunnel overpass under the action of dynamic loads from the railroad rolling stock has been found. The relative vertical strains of an overpass amounted to 0.020 %; horizontal – 0.012 %. The practical significance of this work is that with the help of the devised procedure for measuring accelerations, it is possible to assess the strained state of metal corrugated structures under the influence of dynamic loads from the railroad rolling stock.
UKR: Проведено аналіз перспектив застосування збірних металевих гофрованих конструкцій у тілі насипу залізничної колії у вигляді тунельного шляхопроводу з метою пропуску автомобільних транспортних засобів та рухомого складу залізниць. Наведено спосіб інерційних динамічних випробувань деформованого стану тунельного шляхопроводу із збірних металевих гофрованих конструкцій при проїзді рухомого складу залізничного транспорту, шляхом вимірювання прискорень у вершині та на бокових сторонах конструкцій шляхопроводу. Запропоновано алгоритм обробки сигналу прискорень для оцінки деформованого стану металевих гофрованих конструкцій тунельного шляхопроводу при дії динамічного навантаження від залізничного транспорту. Проведено експериментальні динамічні вимірювання прискорень, що виникають у вершині та на бокових сторонах тунельного шляхопроводу при проїзді пасажирського та вантажного рухомого складу залізничного транспорту. Максимальна величина прискорень, що виникають у вершині тунельного шляхопроводу при проїзді вантажного поїзду склала 7,99 м/с2, а при проїзді пасажирського поїзду – 6,21 м/с2, а максимальні прискорення, які виникають на бокових сторонах становили 2,63 м/с2 та 1,77 м/с2. Встановлено, що максимальні деформації металевих гофрованих конструкцій вершини тунельного шляхопроводу, при проїзді вантажного та пасажирського поїздів становлять, відповідно, 1,63 мм та 1,11 мм. Максимальні деформації металевих гофрованих конструкцій на бокових сторонах шляхопроводу становлять 1,07 мм та 0,48 мм. Отримано величину відносних деформацій вертикального та горизонтального розмірів конструкцій тунельного шляхопроводу при дії динамічних навантажень від рухомого складу залізниці. Відносні вертикальні деформації шляхопроводу склали 0,020 %, а горизонтальні – 0,012 %. Практичне значення роботи полягає у тому, що за допомогою розробленої методики вимірювання прискорень можна проводити оцінку деформованого стану металевих гофрованих конструкцій при дії динамічних навантажень від рухомого складу залізниці.
UKR: Проведено аналіз перспектив застосування збірних металевих гофрованих конструкцій у тілі насипу залізничної колії у вигляді тунельного шляхопроводу з метою пропуску автомобільних транспортних засобів та рухомого складу залізниць. Наведено спосіб інерційних динамічних випробувань деформованого стану тунельного шляхопроводу із збірних металевих гофрованих конструкцій при проїзді рухомого складу залізничного транспорту, шляхом вимірювання прискорень у вершині та на бокових сторонах конструкцій шляхопроводу. Запропоновано алгоритм обробки сигналу прискорень для оцінки деформованого стану металевих гофрованих конструкцій тунельного шляхопроводу при дії динамічного навантаження від залізничного транспорту. Проведено експериментальні динамічні вимірювання прискорень, що виникають у вершині та на бокових сторонах тунельного шляхопроводу при проїзді пасажирського та вантажного рухомого складу залізничного транспорту. Максимальна величина прискорень, що виникають у вершині тунельного шляхопроводу при проїзді вантажного поїзду склала 7,99 м/с2, а при проїзді пасажирського поїзду – 6,21 м/с2, а максимальні прискорення, які виникають на бокових сторонах становили 2,63 м/с2 та 1,77 м/с2. Встановлено, що максимальні деформації металевих гофрованих конструкцій вершини тунельного шляхопроводу, при проїзді вантажного та пасажирського поїздів становлять, відповідно, 1,63 мм та 1,11 мм. Максимальні деформації металевих гофрованих конструкцій на бокових сторонах шляхопроводу становлять 1,07 мм та 0,48 мм. Отримано величину відносних деформацій вертикального та горизонтального розмірів конструкцій тунельного шляхопроводу при дії динамічних навантажень від рухомого складу залізниці. Відносні вертикальні деформації шляхопроводу склали 0,020 %, а горизонтальні – 0,012 %. Практичне значення роботи полягає у тому, що за допомогою розробленої методики вимірювання прискорень можна проводити оцінку деформованого стану металевих гофрованих конструкцій при дії динамічних навантажень від рухомого складу залізниці.
Description
V. Kovalchuk: ORCID 0000-0003-4350-1756; M. Koval: ORCID 0000-0003-1244-1738; A. Onyshchenko: ORCID 0000-0002-1040-45304; I. Kravets: ORCID 0000-0002-2239-849X; O. Bal: 0000-0003-2188-4098; R. Markul: ORCID 0000-0002-7630-8963; O. Petrenko: ORCID 0000-0002-8870-8534; R. Rybak: ORCID 0000-0002-0745-6620; A. Milyanych: ORCID 0000-0003-3583-792X
Keywords
tunnel overpass, prefabricated metal corrugated structures, railroad track, acceleration of metal structures, vertical and horizontal strains of structures, тунельний шляхопровід, збірні металеві гофровані конструкції, залізнична колія, прискорення металевих конструкцій, вертикальні та горизонтальні деформації конструкцій, КТІ
Citation
Kovalchuk V., Koval M., Onyshchenko A., Kravets I., Bal O., Markul R., Vikhot S., Petrenko O., Rybak R., Milyanych A. 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. 2022. Vol. 3, No. 7(117). P. 50–58. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.259439.