ВЕРТИКАЛЬНІ КОЛИВАННЯ НА ВОДІ ПОНТОННОЇ МОСТОВОЇ СПОРУДИ ПІД ДІЄЮ РУХОМОГО НАВАНТАЖЕННЯ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-9130.2025.2.346813Ключові слова:
понтонна конструкція, динамічна модель зі скінченним числом ступенів свободи, рухоме навантаження, результати чисельного інтегрування.Анотація
Технології плавучих понтонних платформ є розповсюдженим та надійним інженерним рішенням успішного подолання водних перешкод. Зручність та переваги використання наплавних мостів (переправ) особливо відчутні в складних умовах. Це – швидке та якісне відновлення руху; створення технічного прикриття транспортних сполучень до відновлення зруйнованих; це допоміжні засоби логістики, побудовані в стислі терміни на короткий час. Понтонний проект може стати постійним, економічно ефективнішим ніж стаціонарний при складних геологічних умовах – він не потребує традиційних опор або фундаменту. Практичне освоєння технологій у вітроенергетиці, нафтодобуванні, геології та інших сферах часто пов’язане з роботою в районах залитих водою: болотах, акваторіях, мілководдях, тощо. Понтонні інженерні споруди морського, річкового призначення знаходять тут широке застосування. Їх основні вузли сприймають значне силове навантаження. При передачі цієї енергії між окремими секціями, просторовими прольотними будовами, окремими ланками основного ланцюга мосту, як правило, виникають складні задачі деформування з двосторонніми та односторонніми зв′язками – контактні взаємозв’язки. Ці питання стосуються статичного розрахунку різних схем мосту, розрахунку міцності плавучих опор. Вони базуються на систематичному використанні засад будівельної механіки наплавних мостів. Широко розповсюджені статичні методи розрахунку напружено-деформованого стану (НДС) конструкцій є базовими оцінками їх міцності, здатності витримувати робочі навантаження під дією малорухомих, повільних факторів. Але зрозуміло, що плаваючі споруди, що підтримуються плавучими понтонами, окрім статичного піддаються також значним динамічним навантаженням (вітрові пориви, сила течії води, хвильові процеси, тощо). Багато з них функціонують також в умовах транспортування вантажів, переміщення техніки, людей та інших. В таких випадках питання безпеки, міцності, надійності конструкцій при вертикальних коливаннях на воді при дії рухомих навантажень грають важливу роль. В даній роботі на основі розробленої в статті [1] динамічної та математичної моделей невеликої плаваючої понтонної переправи проведені чисельні розрахунки поведінки моделі при врахуванні інерційних сил від руху вантажу. Модель представляє собою систему зі скінченним числом ступенів свободи, в якій понтони вважаються абсолютно жорсткими. Чисельні результати в роботі одержані методом Рунге-Кутта для моделі, в якій обмежились чотирма понтонами. Отримані результати дають загальне уявлення про поведінку понтонної системи, коли по ній рухається вантаж.
Посилання
- Grischenko V. M. Pobudova dynamichnoi modeli plavuchoi pontonnoi mostovoi perepravy pry dii rukhomoho navantazhennia//Visnyk NTU "KhPI". Seriia: Dynamika i mitsnist mashyn. − Kh.: NTU "KhPI", 2025. − №2(2025), −s72-78 – https://doi.org/10.20998/2078-9130.2025.2.345652
- Perepelytsia K. M., Kliuchnyk, S. V. Vykorystannia naplavnykh (pontonnykh) mostiv dlia tekhnichnoho prykryttia transportnykh obiektiv. Mosty ta tuneli: teoriia, doslidzhennia, praktyka, №26,2024 63–70
- Kristine Senderud. Modeling and Analysis of Floating Bridge Concepts Exposed to Environmental Loads and Ship Collision. Norwegian University of Science and Technology. 2018. 210 p
- Lwin M. M. Floating Bridges. CRC Press, 2014
- Ibrahim Osamo. Dynamic Behaviour of Short-Term Floating Bridges. Ontario, Canada, 2011.332p.
- Fenerci, A., Kvåle, K. A., Xiang, X., & Øiseth, O. (2022). Hydrodynamic interaction of floating bridge pontoons and its effect on the bridge dynamic responses. Marine Structures, 83, 103174 – https://doi.org/10.1016/j.marstruc.2022.103174
- Seif M. S., Inoue Y. Dynamic analysis of floating bridges, Marine structures, 1998, 29-46 pp – https://doi.org/10.1016/S0951-8339(97)00012-9
- Raftoyiannis I. G., Avraam T., Michaltsos G. Analytical models of floating bridges under moving loads. Engineering, Materials Science,2014 – https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2014.03.002
- Yuji Miao, Xu-jun Chen, Yong-lin Ye, Jun Ding, Heng Huang. Numerical modeling and dynamic analysis of a floating bridge subjected to wave, current and moving loads. Ocean Engineering, Volume 225, 2021 – https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2021.108810
- Ben C. Gerwick, Jr. Construction of Marine and Offshore Structures. CRC Press, Taylor&FrancisGroup, 2007 – https://doi.org/10.1201/9780849330520
- Smirnov V N, Diachenko L. K. Spetsialnyi kurs proektuvannia i budivnytstva mostiv:uchb posibnyk/ V. N. Smirnov, L. K. Diachenko.-M. :Volohda:Infra Inzheneriia,2025.-152s.
- Buhaievsky S. O., Nenastina T. O., Buhaievskyi V. O., Buhaievska Yu. V. Suchasnyi stan rozvytku postiinykh naplavnykh mostiv ta perspektyvy yikh budivnytstva v Ukraini. Opir materialiv i teoriia sporud/ Strength of Materials and Theory of Structures. 2024. №113.
- Hernych M. V., Kliuchnyk S. V. Vykorystannia maina naplavnoho mostu NZhM-56 zvazhaiuchy na vyklyky viiskovoho sohodennia. Mosty ta tuneli: teoriia, doslidzhennia, praktyka, 2022, № 22, s27-32.
- Chao Wang, Minghao Cui, Zhenghun Cheng, Torgeir Moan. A review on design and analysis of floating bridges:Numerical simulations, model tests and field measurements. 2024.Ocean Engineering 306(6) 118065 – https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2024.118065
- Yanyan Sha, Jorgen Amdahl, Aleksander Aalberg, Zhaolong Yu. Numerical investigations of the dynamic response of a floating bridge under environmental loadings. Volume 13, 2018, Ships and Offshore Structures – https://doi.org/10.1080/17445302.2018.1426818
- Soldatov K. I., Horbatiuk Yu. M., Kurylchenko D. O. Do pytannia dynamichnoi roboty naplavnykh mostiv // K. I. Soldatov, Yu. M. Horbatiuk, D. O. Kurylchenko // Mosty ta tuneli: teoriia, doslidzhennia, praktyka. - 2012. - Vyp. 2. - S. 83-91.
- Wang C. M, Wang B. T. Large Floating Structures. Technological Advanced. Springer. Singapore,2015, 327p – https://doi.org/10.1007/978-981-287-137-4
- Dynamic Analysis of Floating Bridges:Doctoral Dissertation.Mitja Papinutti/Ole Øiseth, Nils Erik Anders Rønnquist, Stojan Kravanja, Dušan Žagar, M. Papinutti, 2021, 103p
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Динамiка та мiцнiсть машин

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.




