Verification of the method of estimating bending moments in soil-shell structures on the basis of shell deformation

• Autorzy: Korusiewicz L.

Identyfikatory

DOI

10.7409/rabdim.016.014

Warianty tytułu

PL

Weryfikacja metody szacowania momentów zginających w obiektach gruntowo-powłokowych na podstawie deformacji powłoki

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The paper concerns soil-shell bridge structures of arch cross-section made from corrugated plates. During backfilling the shell crown is deflected upwards and the sides move inwards at the shoulder (haunch) level. The measured displacements are used to represent the arch deformation. With large displacements that typically occur during backfilling it is possible to measure them with surveying instruments. This enables monitoring the changes in the shell deformations on site as the work proceeds. This study analyses the accuracy of the method to estimate the bending moments induced in the structure - the main factor influencing the values of normal stresses in the shell – on the basis of the deformation of curvature at the crown, determined by measuring the displacements. The measurements and calculations carried out for an existing structure were used for comparative analysis. The structure identified for this purpose is an arch shell made of single, deep-corrugated metal plate (Super Cor). The experimental study included measurement of unit strain of the shell to determine the bending moments used for independent verification of the computed values.

PL

Praca dotyczy mostowych obiektów gruntowo-powłokowych o łukowym kształcie przekroju poprzecznego powłok, wykonanych ze stalowej blachy falistej. Podczas układania zasypki gruntowej powłoka o takim kształcie ulega wypiętrzeniu w kluczu i zwężeniu w pachwinie. Na podstawie pomiarów tych przemieszczeń odwzorowuje się jej deformację. Dzięki znacznym wartościom przemieszczeń występującym podczas zasypki pomiary te mogą być realizowane z użyciem technik geodezyjnych. Umożliwia to śledzenie na budowie zmian deformacji powłoki wraz z postępem robót na obiekcie. W pracy poddano analizie dokładności metodę szacowana momentów zginających – głównego czynnika wpływającego na wartość naprężeń normalnych w powłoce – na podstawie zmiany krzywizny w jej kluczu, określonej z pomiarów przemieszczeń. Analizę porównawczą oparto na wynikach pomiarów i obliczeń uzyskanych na wybudowanym obiekcie. Wykorzystano do tego celu powłokę o kształcie łukowym, wykonaną z pojedynczej blachy o wysokim profilu (Super Cor). W badaniach tych dokonano jednocześnie pomiarów odkształcenia jednostkowego powłoki, które wykorzystano do określenia momentów zginających, pozwalających na niezależną weryfikację wyników obliczeń.

Słowa kluczowe

EN

bending moment; shell deformation; soil-shell structures; strains; stresses

PL

deformacja powłoki; momenty zginające; naprężenia; obiekty gruntowo-powłokowe; odkształcenia

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Roads and Bridges - Drogi i Mosty
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 15, no. 3
• Strony: 221--230
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Korusiewicz L.

• Wrocław University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering; 5-7 Łukasiewicza St., 50-371 Wrocław

Bibliografia

• 1. Machelski C.: Budowa konstrukcji gruntowo-powłokowych. Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław, 2013
• 2. Machelski C., Mońka M.: Deformacja powłoki obiektu gruntowo-powłokowego jako efekt obciążenia stałego. Mosty, 5, 2014, 40-43
• 3. Machelski C., Michalski J.B., Janusz L.: Deformation Factors of Buried Corrugated Structures. Journal of the Transportation Research Board, 2116, 2009, 70-75
• 4. Machelski C., Janusz L.: Estimation of bending moments acting in the crown of a soil-steel bridge structure during backfilling. Eurosteel 2011, 6th European Conference on Steel and Composite Structures, Budapest, 2011, 1365-1370
• 5. Pettersson L.: Full scale tests and structural evaluation of soil steel flexible culverts with low height of cover. Doctoral Thesis. KTH, Stockholm, Sweden, 2007
• 6. Korusiewicz L., Chruścielski G., Jasiński R.: Practical aspects of strains, stresses and internal forces estimation during field and laboratory tests of corrugated culverts. Archives of Institute of Civil Engineering, 12, 2012, 117-131
• 7. Kunecki B., Korusiewicz L.: Field tests of large-span metal arch culvert during backfilling. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 12, 3, 2013, 283-295
• 8. Seed R.B., Ou C.Y.: Measurement and analysis of compaction effects on a long span culvert. Transportation Research Record, 1087, 1987, 37-45
• 9. Taleb B., Moore J.D.: Metal culvert response to earth loading performance of two-dimensional analysis. 78th Annual Meeting of the Transportation Research Board, Washington D.C., 1999
• 10. Machelski C.: Estimation of internal forces in the shell of soil-steel structures on the basis of its displacements during backfilling. Studia Geotechnica et Mechanica, 31, 1, 2009, 19-38