Приложение М. Аэродинамические воздействия от высокоскоростных поездов

Приложение М

Аэродинамические воздействия от высокоскоростных поездов

М.1 Общие положения

М.1.1 При расчете конструкций, расположенных вблизи железнодорожных путей, следует учитывать аэродинамические воздействия от прохождения высокоскоростных поездов.

М.1.2 Аэродинамические воздействия от высокоскоростного поезда на конструкции, расположенные в непосредственной близости от железнодорожного пути, можно представить в виде бегущей волны с переменным положительным и отрицательным давлением, сосредоточенной вблизи головы и хвоста поезда (см. рисунки М.1-М.4). Интенсивность воздействия зависит:

- от квадрата скорости поезда;

- от аэродинамической формы поезда;

- от формы конструкции;

- от расстояния между поездом и конструкцией и ее расположения относительно поезда.

М.1.3 Эти воздействия могут быть заменены эквивалентными нагрузками, которые следует использовать при расчетах указанных конструкций по первой и второй группам предельных состояний. Нормативные значения эквивалентных нагрузок приведены в М.2-М.6.

М.1.4 Расчетную скорость V, км/ч, следует принимать равной максимальной скорости движения высокоскоростных поездов на данном участке (см. 6.3.5).

М.1.5 В начале и конце конструкции, на участках длиной 5 м (считая вдоль оси пути) эквивалентные нагрузки, описанные в М.2-М.6, должны быть умножены на повышающий коэффициент динамики 2,0.

Примечание - Для динамически чувствительных конструкций или их элементов могут потребоваться специальные исследования для обоснования динамических составляющих интенсивностей вышеуказанных воздействий. При исследованиях необходимо учитывать динамические характеристики конструкции, включая условия опирания, граничные условия, скорость движения поезда и соответствующие аэродинамические воздействия, а также динамическую реакцию конструкции, включая скорость волны деформаций, возникающей в конструкции.

М.2 Вертикальные поверхности, параллельные рельсовым путям

К вертикальным поверхностям, расположенным параллельно рельсовым путям, относятся, например, шумозащитные экраны.

М.2.1 Нормативные значения воздействий приведены на рисунке М.1.

М.2.2 Данные нормативные значения относятся к поездам с неблагоприятной аэродинамической формой. Для других поездов значения могут быть умножены на понижающий коэффициент , принимаемый равным:

0,85 - для подвижного состава с гладкими сторонами;

0,6 - для подвижного состава обтекаемой аэродинамической формы.

М.2.3 Если рассматривается небольшая часть конструкции высотой м и длиной м (например, элемент шумозащитного экрана), воздействия должны быть умножены на повышающий коэффициент .

М.3 Горизонтальные поверхности над рельсовыми путями

К горизонтальным поверхностям над рельсовыми путями относятся, например, верхние защитные конструкции.

М.3.1 Нормативные значения воздействий приведены на рисунке М.2.

М.3.2 Расчетная ширина загружения исследуемого конструктивного элемента составляет до 10 м в любую сторону от оси пути.

М.3.3 Воздействия на конструкцию от поездов, проходящих по соседним путям в противоположных направлениях, суммируются. Нагрузки следует учитывать только с двух путей.

М.3.4 К воздействиям применяют понижающий коэффициент , как в М.2.

М.3.5 Воздействия на крайние участки широкой конструкции, пересекающей путь, на ширине м от края могут быть умножены на коэффициент 0,75.

М.4 Горизонтальные поверхности, примыкающие к рельсовым путям

К горизонтальным поверхностям, примыкающим к рельсовым путям, относятся навесы платформы без вертикальных стен и подобные конструкции.

М.4.1 Нормативные значения воздействий приведены на рисунке М.3 и применяются независимо от аэродинамической формы поезда.

М.4.2 Для каждого положения вдоль подлежащей расчету конструкции величина зависит от расстояния до ближайшего рельсового пути. В случае, если рельсовые пути расположены с обеих сторон рассматриваемого элемента конструкции, воздействия должны складываться.

М.4.3 Если расстояние от уровня головки рельса до низа конструкции превышает 3,8 м, то воздействие может быть умножено на понижающий коэффициент по формуле

для , (М.1)

для . (М.2)

М.5 Конструкции из нескольких поверхностей (вертикальных, горизонтальных или наклонных), расположенные вдоль рельсовых путей

К конструкциям из нескольких поверхностей (вертикальных, горизонтальных или наклонных), расположенных вдоль рельсовых путей, относятся, например, наклонные шумозащитные барьеры, навесы платформы с вертикальными стенами и т.д.

М.5.1 Нормативные значения воздействий , приведенные на рисунке М.4, должны быть приложены по нормали к рассматриваемым поверхностям. Эти воздействия должны быть получены из графиков на рисунке М.1, причем расстояние от пути должно быть принято меньшим из значений:

или м, (М.3)

где , - расстояния, показанные на рисунке М.4.

М.5.2 Если max м, то принимают значение max м.

М.5.3 К воздействиям применяются коэффициенты и , определенные в М.2.

М.6 Поверхности ограниченной длины (до 20 м)

К поверхностям ограниченной длины (до 20 м), ограждающим сверху габарит приближения строений (горизонтальная поверхность над путями и хотя бы одна вертикальная стена) относятся, например, подмости, временные сооружения.

М.6.1 Воздействия должны быть приложены независимо от аэродинамической формы поезда:

- к вертикальным поверхностям (по всей высоте):

, (М.4)

где - определяется согласно М.2;

;

- к горизонтальным поверхностям:

, (М.5)

где - определяется согласно М.3 только для одного рельсового пути;

- если поверхность накрывает один рельсовый путь;

- если поверхность накрывает два рельсовых пути.