В ЦАГИ отучают мосты «танцевать»

После инцидента в мае 2010 г. с Волгоградским мостом, связанного с колебаниями мостового пролета, Минтранс России пересмотрел требования к обеспечению устойчивости в ветровом потоке большепролетных балочных мостов «классического» типа, возводимых в России

До волгоградского ЧП действующие нормы требовали проведения испытаний в аэродинамических трубах (АДТ) моделей только висячих и вантовых мостов. По причине особенности их конструкции к таким мостам уделяется повышенное внимание. После инцидента с «танцующим» мостом в Волгограде пришлось пересмотреть нормы, и теперь устойчивость в ветровом потоке всех проектируемых балочных автодорожных мостов с длиной пролета более 100 м должна подтверждаться испытаниями модели создаваемого моста в АДТ.

Летом 2010 г. в течение полутора месяцев в АДТ Т-103 ЦАГИ специалисты НИО-19 Института проводили исследования модели Волгоградского моста и выдали рекомендации по устранению повторения колебаний моста проектировщикам – столичному ОАО «Институт Гипротрансмост». Специалисты ЦАГИ разработали требования к специальным поглотителям колебаний – «массовым демпферам».

В 2010 г. на Волгоградском мосту были установлены датчики для измерения колебаний конструкции моста, а затем гасители колебаний (массовые демпферы), изготовленные в Германии. Установка демпферов началась в июле 2011 г. и завершилась в начале ноября того же года. Из-за установки гасителей колебаний массой 20 т пришлось усиливать конструкцию моста. По сообщению местных СМИ стоимость работ составила 100 млн руб. В настоящее время безопасная эксплуатация нового автодорожного моста в Волгограде надежно обеспечена.

В 2009 г. в АДТ Т-103 проводились исследования пролета вантового моста, который соединил основную часть Владивостока с островом Русский (сдан в эксплуатацию в августе 2012 г.). Длина центрального пролета моста составляет рекордные для отечественных вантовых мостов 1104 м, а общая протяженность с подходами – 3100 м. Испытания модели проводились по заказу омского НПО «Мостовик». Для продувок в АДТ специалисты ЦАГИ изготовили крупномасштабную модель секции пролета моста в масштабе 1:20. В результате испытаний специалисты ЦАГИ подтвердили устойчивость моста.

В мае 2012 г. Институте были завершены испытания устойчивости в ветровом потоке «сдвоенного» автодорожного моста через канал им. Москвы для новой скоростной автотрассы Москва – Санкт-Петербург. Впервые в отечественной практике было проведено моделирование двух балочных пролетных строений на аэроупругую устойчивость, которые расположены в непосредственной близости друг от друга. Изучались ветровые нагрузки на различных стадиях строительства и в эксплуатации нового моста.

В июне 2012 г. в НИО-19 завершили испытания устойчивости в ветровом потоке автодорожного моста через реку Суру (Чувашия) на автотрассе М-7 Москва – Казань. Испытания проводились также на двух различных моделях моста – в варианте «консольной модели» для этапа монтажа и второй – «отсечной модели» для этапа эксплуатации, выполненных в масштабе 1:45 при скоростях потока до 45 м/с. Заказчиком исследований являлось ОАО «Мостотрест».

Также в 2012 г. были проведены испытания в АДТ моделей нового автодорожного моста через Москва-реку у города Бронницы. По рекомендации ЦАГИ на новом Бронницком мосту установили специальные обтекатели, предотвращающие возникновение опасных колебаний.

В декабре 2013 г. – в январе 2014 г. были проведены испытания в АДТ моделей двух моделей параллельно расположенных автодорожных мостов через реку Дон у города Аксай (Ростовская обл.). Для выяснения границ устойчивости двух мостов в потоке ветра в ЦАГИ обратилась компания-проектировщик мостовых сооружений – столичное ОАО «Гипротрансмост».

Для проведения устойчивости «сдвоенных» мостов в ЦАГИ спроектировали и изготовили специальный стенд. В дальнейшем стенд планируется использоваться для испытания различных типов мостов, как «одиночных», так и «сдвоенных».

За прошедшие четыре года в ЦАГИ в АДТ Т-103, являющейся основной экспериментальной установкой, в которой исследуются строящиеся отечественные мосты на устойчивость в ветровом потоке, были проведены исследования моделей целого ряда мостов, как балочного типа, а также вантовых и подвесных.

В настоящее время в НИО-19 ЦАГИ занимаются подготовкой к исследованиям в АДТ автодорожных мостов через реку Зея в Благовещенске, реку Белая в Уфе и реку Шексна.

Юрий Пономарев

Фото автора

На снимке: модель Живописного моста (вантового типа) через Москва-реку в районе Серебряного бора в АДТ ЦАГИ. Мост был открыт 27 декабря 2007 г.