Особенности эксплуатации мостовых сооружений

 

5.13.1 Для обеспечения безопасности высокоскоростного движения по мостовым сооружениям на ВСМ их эксплуатацию следует регламентировать отдельным нормативным документом - инструкцией по эксплуатации.

5.13.2 Особое внимание должно быть уделено эксплуатации больших мостов. Для каждого из них должна быть разработана инструкция по эксплуатации, учитывающая конструктивные особенности сооружения.

5.13.3 При эксплуатации мостовых сооружений не допускаются отклонения от проектной конструктивной формы как несущих, так и всех без исключения ограждающих конструкций на период подготовки и проведения ремонтно-восстановительных работ на пролетном строении и верхнем строении пути.

5.13.4 Для исключения аэроупругой неустойчивости пролетных строений больших мостов и их отдельных элементов не допускается устройство не предусмотренных проектом специальных вспомогательных устройств и сооружений, устанавливаемых непосредственно на конструкциях или вблизи них, таких как ограждения, строительные леса, навесы, строительно-монтажная техника и др.

5.13.5 Проекты подготовки и проведения ремонтно-восстановительных работ мостовых сооружений без ограничения движения высокоскоростных поездов подлежат согласованию с разработчиками проекта сооружений.

 

Расчеты несущих конструкций и оснований

 

Общие положения

 

Надежность

 

6.1.1 Расчеты следует выполнять по предельным состояниям в соответствии с требованиями ГОСТ 27751. Требования к расчету по первой и второй группам предельных состояний следует принимать по СП 35.13330 с учетом настоящего свода правил.

6.1.2 Основным критерием надежности является невозможность превышения предельных состояний при действии наиболее неблагоприятных сочетаний расчетных нагрузок в течение расчетного срока службы.

6.1.3 Надежность должна быть обеспечена на стадии разработки общей концепции сооружения, при его проектировании, изготовлении его конструктивных элементов, в процессе строительства, при штатной эксплуатации, при особых воздействиях, а также при реконструкции, ремонте и обслуживании.

6.1.4 При расчете должны быть рассмотрены следующие расчетные ситуации:

- установившаяся - эксплуатация;

- переходная - строительство, капитальный ремонт или реконструкция;

- аварийная - соответствующая исключительным условиям работы сооружения (в том числе и при особых воздействиях), которые могут привести к существенным социальным, экологическим и экономическим потерям.

6.1.5 В соответствии с [1] и ГОСТ 27751 для несущих элементов мостов и труб следует устанавливать класс КС-3 (повышенный уровень ответственности). Для элементов пути, конструкций сопряжения пути с пролетным строением и уравнительных приборов следует устанавливать класс КС-2 (нормальный уровень ответственности).

6.1.6 При выполнении проверок прочности и устойчивости несущих элементов конструкций по первой группе предельных состояний на основные сочетания нагрузок стадии эксплуатации следует учитывать коэффициент надежности по ответственности (назначению) , который следует принимать не менее 1,1.

Примечания

1 На коэффициент  следует умножать левую часть условия надежности (6.1), как множитель к усилиям или напряжениям, вызываемым нагрузками и воздействиями, входящими в расчетные сочетания (или знаменатель правой части) только в том случае, если в условии отсутствует коэффициент, учитывающий ответственность сооружения. Если такой коэффициент присутствует, то его значение следует принимать не ниже приведенного в 6.1.6.

2 При выполнении проверок надежности элементов пути, конструкций сопряжения пути с пролетным строением и уравнительных приборов следует принимать коэффициент .

 

6.1.7 Коэффициент надежности по ответственности несущих элементов сооружения  следует принимать равным 1,0 в следующих случаях:

- расчеты по первой группе предельных состояний на дополнительные сочетания нагрузок;

- расчеты на сочетания, включающие особые нагрузки и воздействия (сейсмика, сход поезда с рельсов, навал судов);

- расчеты по выносливости;

- проверки надежности по второй группе предельных состояний;

- расчеты надежности при строительных сочетаниях нагрузок.

6.1.8 В расчетах на особые сочетания нагрузок необходимо учитывать допустимость локальных разрушений несущих конструкций. Эти разрушения согласно ГОСТ 27751 не должны приводить к прогрессирующему обрушению сооружения.

6.1.9 При особых воздействиях надежность следует обеспечивать за счет проведения одного или нескольких специальных мероприятий:

- предотвращение или снижение возможности реализации подобных воздействий;

- использование конструктивных решений и материалов, которые при аварийном выходе из строя или локальном повреждении отдельных несущих элементов не приводят к прогрессирующему обрушению сооружения;

- использование комплекса специальных организационных мероприятий, обеспечивающих ограничение и контроль доступа к основным несущим конструкциям сооружения.

 

Долговечность

 

6.1.10 Для обеспечения требуемой долговечности на стадии проектирования необходимо учитывать:

- условия эксплуатации;

- влияние окружающей среды;

- свойства применяемых материалов, возможные средства их защиты от негативных воздействий среды, а также возможность деградации их свойств.

6.1.11 Расчетный срок службы основных конструкций мостов, труб и тоннелей на ВСМ принимается равным 100 лет.

Расчетный срок службы конструкций пути принимается из экономических соображений и менее сроков службы несущих конструкций.

Примечание - При соответствующем обосновании сроки службы других конструкций (ограждающих конструкций, смотровых приспособлений и т.п.) могут быть приняты отличными от сроков службы сооружения в целом.

 

Предельные состояния

 

6.1.12 При проектировании строительных объектов необходимо учитывать следующие предельные состояния согласно таблице 6.1.

 

Таблица 6.1 - Группы предельных состояний

 

Первая группа	Вторая группа
Состояния, превышение которых ведет к потере несущей способности строительных конструкций: - разрушение любого характера (например, пластическое, хрупкое, усталостное); - потеря устойчивости; - явления, при которых возникает необходимость прекращения эксплуатации (например, чрезмерные деформации в результате деградации свойств материала, пластичности, сдвига в соединениях, чрезмерные смещения в опорных частях, образование продольных трещин в бетоне); - особые и аварийные ситуации, наступление которых может приводить к катастрофическим последствиям; - прогрессирующее обрушение	Состояния, при превышении которых нарушается нормальная эксплуатация, исчерпывается ресурс долговечности или нарушаются условия комфортности: - достижение предельных деформаций (например, предельных прогибов, углов поворота) или предельных деформаций оснований; - достижение предельных уровней колебаний, вызывающих вредные для здоровья людей физиологические воздействия; - образование трещин, не нарушающих нормальную эксплуатацию; - достижение предельной ширины раскрытия трещин; - другие явления, при которых возникает необходимость ограничения пропускной способности или снижение расчетного срока службы
Примечание - Предельные состояния могут быть отнесены как к конструкции в целом, так и к отдельным элементам и их соединениям.

 

6.1.13 В соответствии с требованиями ГОСТ 27751 обоснование надежности элементов пути следует выполнять по второй группе предельных состояний, а критерии надежности - рассматривать как критерии эксплуатационной пригодности.

Примечания

1 Нарушение работоспособности пути прерывает нормальную эксплуатацию и не приводит к потере несущей способности сооружения и прекращению его эксплуатации.

2 При расчетах взаимодействия пути и сооружения рассматриваются только случаи стадии нормальной эксплуатации и этап строительства. Особые случаи (землетрясение или авария) не учитывают.

 

6.1.14 Для каждого учитываемого предельного состояния устанавливают расчетные модели сооружения, его конструктивных элементов и оснований, описывают их поведение при наиболее неблагоприятных условиях их возведения и эксплуатации с обоснованными допущениями.

6.1.15 Для каждого предельного состояния, которое необходимо учитывать при проектировании, должны быть установлены соответствующие расчетные значения нагрузок и воздействий, характеристик материалов и грунтов, а также геометрические параметры конструкций зданий и сооружений (с учетом их возможных наиболее неблагоприятных отклонений), коэффициенты надежности, предельно допустимые значения усилий, напряжений, прогибов, перемещений и осадки фундаментов.

6.1.16 Расчет искусственных сооружений по предельным состояниям должен производиться с учетом:

- их расчетного срока службы;

- прочностных и деформационных характеристик материалов, устанавливаемых в нормах, а для грунтов - по результатам инженерно-геологических изысканий;

- наиболее неблагоприятных вариантов распределения нагрузок, воздействий и их сочетаний;

- неблагоприятных последствий в случае достижения строительным объектом предельных состояний;

- возможной деградации свойств материалов;

- условий изготовления, сооружения и особенностей эксплуатации.

6.1.17 Условия обеспечения надежности конструкций или оснований состоят в том, чтобы расчетные значения усилий, напряжений, деформаций, перемещений, раскрытий трещин не превышали соответствующих им предельных значений, устанавливаемых нормативными документами на проектирование.

Условия предельного состояния принимаются в виде

 

, (6.1)

 

где S - действующий фактор (усилие, напряжение или деформация), вычисленный от сочетания нагрузок или воздействий по соответствующему предельному состоянию (нормативный или расчетный);

m - коэффициент(ы) условий работы;

 - коэффициент надежности по ответственности (назначению) сооружения;

R - значение соответствующего предельного фактора с обеспеченностью, соответствующей данному предельному состоянию.

Компоненты действующего фактора, входящие в левую часть условия надежности, вычисляются с коэффициентами:

- сочетаний (таблицы 6.26-6.29);

- ответственности (6.1.5-6.1.7);

- надежности (6.4.2, 6.5.1.3);

- учитывающими число путей (таблица 6.25);

- динамики (6.3.17, 6.3.18).