Ocena trwałości zmęczeniowej 100-letniego mostu kolejowego o nitowanej konstrukcji kratownicowej

• Autorzy: Siwowski Tomasz , Rajchel Mateusz

Warianty tytułu

EN

Fatigue assessment of 100 years old riveted truss railway bridge

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zmęczenie materiału to jeden z najczęstszych powodów uszkodzeń istniejących stalowych mostów kolejowych, zwłaszcza nitowanych. Dlatego procedura oceny trwałości zmęczeniowej jest jedną z najistotniejszych w kompleksowej ocenie nośności i trwałości istniejących mostów. Niezawodna ocena trwałości zmęczeniowej jest zazwyczaj decydująca przy szacowaniu przydatności eksploatacyjnej mostu. W pracy przedstawiono przykład oceny trwałości zmęczeniowej kratownicowego mostu kolejowego, bazującej na europejskiej procedurze opartej na Eurokodach. Procedura wykorzystuje metodę bezwarunkowej żywotności zmęczeniowej w konwencji naprężeń nominalnych. Ocena trwałości zmęczeniowej wykazała, że trwałość zmęczeniowa konstrukcji stalowej mostu jest już praktycznie wyczerpana, a dalsza żywotność zmęczeniowa konstrukcji jest zerowa. Biorąc pod uwagę wyniki przeprowadzonej oceny mostu kolejowego jednoznacznie wykazano, że istniejąca konstrukcja stalowa nie nadaje się do wykorzystania w planowanej modernizacji / przebudowie mostu oraz do dalszej eksploatacji w planowanym 50-letnim okresie życia technicznego konstrukcji.

EN

Fatigue is one of the most often reasons for failure in existing steel bridges, particularly with riveted structure. Therefore fatigue assessment is always the most important part of the complex evaluation of existing steel bridges. The reliable fatigue assessment is often decisive in the estimation of the remaining service life of a bridge. The example of a comprehensive fatigue assessment of 100 years old riveted truss railway bridge, based on European procedures and codes, has been presented in the paper. The applied procedure is based on the safe life method in the convention of nominal stresses. The bridge assessment revealed, that the remaining fatigue strength was almost exhausted and the further service life of the bridge was close to zero. Taking into account the assessment results it was also revealed, that the existing riveted truss superstructure was not suitable for further use in the railway bridge after its rehabilitation, which aimed to extend the bridge service life by the next 50 years.

Słowa kluczowe

PL

most kolejowy; konstrukcja stalowa; kratownica; połączenia nitowane; trwałość zmęczeniowa

EN

railway bridge; steel structure; truss; riveted joints; fatigue life

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Komunikacji Rzeczpospolitej Polskiej
• Czasopismo: Przegląd Komunikacyjny
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 76, nr 1
• Strony: 16--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Siwowski Tomasz

• Politechnika Rzeszowska, Katedra Dróg i Mostów

autor

Rajchel Mateusz

• Politechnika Rzeszowska, Katedra Dróg i Mostów

Bibliografia

• [1] Akesson B. Fatigue life of riveted steel bridges. CRC Press/ Balkema, London, 2010.
• [2] Brühwiler E. Extending the fatigue life of riveted bridges using data form long term monitoring. Advanced Steel Construction, 2015, 11, 283 - 293.
• [3] Czudek H., Pietraszek T. Trwałość stalowych konstrukcji mostowych przy obciążeniach zmiennych. WKŁ, Warszawa, 1980
• [4] Czudek H., Wysokowski A. Trwałość mostów drogowych. WKŁ, Warszawa, 2005.
• [5] National Transportation Safety Board. Collapse of I-35W Highway Bridge Minneapolis, Minnesota, August 1, 2007. Highway Accident Report NTSB/HAR-08/03. Washington, DC, USA, 2008.
• [6] Imam B., Righiniotis T. Fatigue evaluation of riveted railway bridges through global and local analysis. Journal of Constructional Steel Research, 2010, 66, 1411-1421.
• [7] Kużawa M., Kamiński T., Bień J. Fatigue assessment procedure for old riveted road bridges. Archives of Civil and Mechanical Engineering, 2018, 18, 1259 -1274.
• [8] Kühn B., Lukić M., Nussbaumer A., Günther H.-P., Helmerich R., Herion S., Kolstein M.H., Walbridge S., Androic B., Dijkstra O., Bucak Ö. Assessment of existing steel structures: recommendations for estimation of remaining fatigue life. Joint Research Centre. JRC Scientifi c and Technical Report No.43401. European Commission, Luxembourg, 2008.
• [9] PN-EN 15528:2015-12. Kolejnictwo – Klasyfikacja linii w odniesieniu do oddziaływań pomiędzy obciążeniami granicznymi pojazdów szynowych a infrastrukturą.
• [10] PN-EN 1993-1-9:2007. Projektowanie konstrukcji stalowych – Część 1-9: Zmęczenie.
• [11] PN-EN 1991-2:2007. Oddziaływania na konstrukcję – Część 2: Obciążenia ruchome mostów.
• [12] PN-EN 1993-2:2010. Projektowanie konstrukcji stalowych – Część 2: Mosty stalowe.
• [13] Roloff M. Die Erneuerung der Eisenbahnbrücke über die Oder bei Oppeln. Die Bautechnik, 1928, 54, 771 - 793.
• [14] Siwowski T. Trwałość zmęczeniowa drogowych mostów kratownicowych o konstrukcji nitowanej. Inżynieria i Budownictwo, 2014, 8, 435 - 440.
• [15] Siwowski T. Fatigue assessment of existing riveted truss bridges: case study. Bulletin of the Polish Academy of Sciences - Technical Sciences, 2015, 1, 125-133.
• [16] Siwowski T., Kulpa M. Ocena trwałości zmęczeniowej istniejącego mostu stalowego wg Eurokodów. Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture, 2014, 1, 269-285.
• [17] Wysokowski A. Trwałość mostów stalowych w funkcji zjawisk zmęczeniowych i korozyjnych. IBDiM, Studia i Materiały, Zeszyt 53. Warszawa, 2001.
• [18] Zobel H., Alkhafaji T., Wróbel M. Metoda określanie trwałości mostów drogowych. Inżynieria i Budownictwo, 2017, 11, 582 –587.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).