The method for predicting forces in reinforced concrete superstructures of bridge structures during their design and operation
DOI:
https://doi.org/10.24866/2227-6858/2025-2/169-182Keywords:
transport construction, reliability, durability, superstructure, bridge structure, mobile loadsAbstract
The existing methods and techniques for assessing the stress-strain state of the superstructure are based on modeling the effects of regulatory loads "AK" and "NK". This does not take into account changes in the actual composition, intensity, and weight and size characteristics of the traffic flow over the long term. The unsteady, stochastic nature of the dynamics of the weight, size and speed characteristics of the traffic flow, the uncertainty of the parameters of the composition and intensity of traffic, the impact of aggressive environmental factors on the structural materials of superstructures require improved methods for predicting the durability and reliability of their main beams.
The purpose of the study is to develop a methodological approach to assess the durability and reliability of beams of superstructures of reinforced concrete bridge structures during operation. The proposed methodological approach is based on the application of mathematical apparatus of structural mechanics to calculate the stress-strain state of superstructure beams, simulation modeling of their operation, mathematical theory of reliability and theory of traffic flows.
The obtained functions of the time distribution density for the failure of superstructure beams make it possible to predict the forces that arise in them, their reliability and durability, as well as to develop design and technological solutions to improve the reliability of work during design and to take preventive measures to prevent accidents during the operation of bridge structures.
References
1. Дмитриев А.А. Причины разрушения мостовых сооружений // Традиции, современные проблемы и перспективы развития строительства. 2021. С. 117–118.
2. Саламахин П.М. Обоснование нормативных временных вертикальных нагрузок на автодорожные мостовые сооружения и автомобильные дороги РФ // Наука и техника в дорожной отрасли. 2020. № 1. С. 36–40.
3. Смоляго Г.А., Луценко А.Н., Дрокин С.В. К оценке живучести каркасных конструктивных систем из монолитного железобетона с учётом дефектов изготовления и монтажа // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. ВГ Шухова. 2010. № 2. С. 80–83.
4. Саламахин П.М. Концепция формирования нормативных и расчётных вертикальных временных нагрузок на автодорожные и городские мостовые сооружения Российской Федерации // Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). 2015. № 3. С. 69–73.
5. Скворцов О.В. Анализ действующих норм // Автомобильные дороги. 2015. № 5. С. 54–57.
6. Нигаматова О.И., Смердов Д.Н. К вопросу оценки технического состояния автодорожных мостовых сооружений // Инновационный транспорт. 2013. № 4. С. 31–36.
7. Белый А.А., Карапетов Э.С., Цыганкова Е.С. Эволюция транспортных нагрузок для расчёта железобетонных мостовых сооружений на примере Санкт-Петербурга // Транспортное строительство. 2017. № 12. С. 21–24.
8. Антоненко М.В., Иванкина О.П. Расчёт мостовых сооружений на действие подвижной нагрузки // Новые технологии в учебном процессе и производстве. 2020. С. 153–155.
9. Саламахин П.М. Проблемы, вызывающие необходимость замены нормативных временных нагрузок АК для автодорожных мостовых сооружений // Наука и прогресс транспорта. Вестник Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта. 2010. № 33. С. 232–239.
10. Жежеря Е.А., Кирова И.В., Попова Т.Л. Анализ динамики российского рынка грузоперевозок (2004–2013 гг.) // Экономика и социум. 2015. № 1–3 (14). С. 93–98.
11. Амелин С.С. Анализ динамики российского рынка грузоперевозок (2000–2017 гг.) // Экономика и социум. 2018. № 10 (53). С. 124–129.
12. Лобанова Т.М., Пузанова Т.В. Тенденции и проблемы развития грузоперевозок в регионе // Вестник Белорусско-Российского университета. 2022. № 4 (77). С. 92–101.
13. Тропынина Н.Е., Куликова О.М., Аксенова В.К. Анализ рынка грузоперевозок в России // Журнал прикладных исследований. 2023. № 3. С. 115–123.
14. Васильев А.И. Деградационные процессы и остаточный ресурс долговечности мостовых элементов // Автомобиль. Дорога. Инфраструктура. 2020. № 1 (23). С. 1.
15. Дуйшоев С.Д., Маткеримов Т.Ы., Атамкулов У.Т. Совершенствование организации пропуска крупногабаритных и тяжеловесных транспортных средств по автомобильным дорогам // Известия КГТУ им. И. Раззакова. 2013. № 29. С. 116.
16. Ventura R., Barabino B., Maternini G. Prediction of the severity of exceeding design traffic loads on highway bridges // Heliyon. 2024. Т. 10. № 1. С. 23374.
17. Yu Y., Cai C. S. Prediction of extreme traffic load effects of bridges using Bayesian method and application to bridge condition assessment // Journal of Bridge Engineering. 2019. Т. 24. № 3. С. 04019003.
18. Полярус О.В., Барчан В.В. Модель транспортного потока по мосту как основа определения допустимой нагрузки на мост для выполнения требований охраны труда // Вісник Харківського національного автомобільно-дорожнього університету. 2012. № 59. С. 214–218.
19. Dan D. et al. A digital twin model of traffic flow load for full bridge deck geared to analysis of bridge mechanical effects under statistical steady state // Structures. Elsevier, 2025. Т. 73. С. 108299.
20. Мохнев В.А. Теоретический анализ вероятностных характеристик длины остановочного пути автомобиля // Техническое регулирование в транспортном строительстве. 2019. № 1. С. 41–46.
21. Сидоров Б.А., Карев Б.Н. Влияние точности оценки величин параметров экстренного торможения автомобиля на выводы экспертов-автотехников // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 5. С. 97–101.
22. Подопригора Н.В. Совершенствование методики определения тормозных параметров при реконструкциях и экспертизах ДТП // Вестник гражданских инженеров. 2012. № 6. С. 143–150.
23. Ермошин Н.А., Букатов Д.С. Имитационная модель определения эксплуатационных показателей военно-автомобильных дорог // Научный вестник Вольского военного института материального обеспечения: военно-научный журнал. 2019. № 3. С. 104–109.
24. Wang X. et al. Probabilistic modeling of congested traffic scenarios on long-span bridges // Applied Sciences. 2024. Т. 14. № 20. С. 9525.
25. Страхова Д.А., Грешников А.А. Допустимые параметры ширины полос движения на автомагистралях в Российской Федерации // Дороги и мосты. 2018. № 2. С. 64–74.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Far Eastern Federal University: School of Engineering Bulletin
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
