Charakterystyczne zmiany momentów zginających w powłokach obiektów gruntowo-powłokowych

• Autorzy: Machelski Czesław

Warianty tytułu

EN

Characteristic changes the bending moments in shell of soil-steel structures

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W modelu obiektu gruntowo-powłokowego wyróżnia się dwa podukłady konstrukcyjne: podatną powłokę z blachy falistej oraz zasypkę gruntową. Charakterystyczną cechą analizowanych konstrukcji, w odróżnieniu od klasycznych mostów np. murowanych jest bardzo duży wpływ zasypki gruntowej na siły wewnętrzne i deformację powłoki. Zwykle w trakcie budowy naprężenia w powłoce są wielokrotnie większe niż powstałe od obciążeń użytkowych. W pracy poddano analizie zmiany momentów zginających w powłoce podczas eksploatacji obiektu jako skutek deformacji powstałej w fazie budowy. W wynikach badań wskazano na to, że deformacja powłoki zależy od geometrii obiektu ale z dużym udziałem technologii układania zasypki gruntowej. W pracy przedstawiono algorytm szacowania zmian momentów zginających w powłoce na podstawie zmiany krzywizny powstałej w fazie budowy. W przykładach wskazano na korzystną redukcję momentów zginających w powłokach o kształcie łukowym. Wykazano niekorzystną geometrię w przypadku powłok o kształcie skrzynkowym. Wyniki analiz podane w pracy mogą być podstawą metodologii pomiarów w monitoringu obiektów zarówno podczas budowy jak też w fazie użytkowej.

EN

There are two structural subsystems in the soil-steel structure model: a flexible corrugated steel shell and a soil backfill. A characteristic feature of the analyzed structures, in contrast to classic bridges, e.g. brick ones, is a very large influence of the soil backfill on internal forces and deformation of the steel shell. Usually, during construction, the stresses in the shell are many times greater than those arising from the operational loads. In the paper analyzes changes bending moments in the steel shell during the operation of the object as a result of deformation occurring during the construction phase. The test results indicate that the bending moments of the steel structure depends on the geometry of the bridge but with a large influence of the technology of the backfill process. The paper presents an algorithm for estimating shell shape changes based on displacements occurring in the construction phase. The examples show a favorable reduction of bending moments in shells with a regular arc. An unfavorable geometry for box-shaped shells has been demonstrated. The results of the analysis presented in the paper may be the basis for the measurement methodology in the monitoring of soil-steel structure bridges, both during construction and in the operational phase.

Słowa kluczowe

PL

konstrukcje gruntowo-powłokowe; blachy faliste; momenty zginające; eksploatacja; budowa

EN

soil-steel structures; corrugated steel; bending moment; build; exploatation

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Komunikacji Rzeczpospolitej Polskiej
• Czasopismo: Przegląd Komunikacyjny
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 76, nr 1
• Strony: 24--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Machelski Czesław

• Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego; Katedra Dróg, Mostów, Kolei i Lotnisk

Bibliografia

• [1] Inaudi D.: Overview of 40 Bridge Structural Health Monitoring Projects, International Bridge Conference IBC 2010, June 15-17 2009 Pittsburgh, USA
• [2] Takacs P.F.: Deflections in Concrete Cantilever Bridges: Observation and Theoretical Modeling. Doctoral Thesis 2002, Trondheim, Norwegia.
• [3] Machelski C.: The efects of dead loads in cantiliver concreting bridges. Reologiczne efekty stanu montażowego w mostach budowanych z zastosowaniem technologii nawisowej. Road and Bridge – Drogi i Mosty. 3/2019 p. 109-120.
• [4] Machelski C.: Badania mostowych obiektów gruntowo-powłokowych. Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne. Wrocław 2020. (w druku)
• [5] Michalski J.B., Michalski B.: Symmetry in soil-steel bridges. Archives of Institute of Civil Engineering No 12 2012 pp. 205-216.
• [6] Madaj A., Sturzbecher K. Change in stress level in corrugated steel structure under long-term loads. Archives of Institute of Civil Engineering No 12 2012 pp. 175-184
• [7] Vaslestad J.: Long–term behavior of flexible large–span culverts. Conf. Transportation Research Board, Washington DC 1990, Record 1321 pp. 12-14
• [8] Machelski C.: Klasyfikacja obiektów gruntowo-powłokowych z uwagi na zmiany deformacji podczas budowy. Przegląd Komunikacyjny 9/2016 s. 5-10.
• [9] Bayoglu Flaner E.: Full-scale testing of two corrugated steel box culverts with different crown stiffness. TRITA-BKN report 93. Department for Architectural and Civil Engineering, KTH, Stockholm 2006.
• [10] Korusiewicz.: Verifi cation of the method of estimating bending moments in soil-steel structures on the basis of shell deformation. Weryfikacja metody szacowania momentów zginających w obiektach gruntowo-powłokowych na podstawie deformacji powłoki. Roads and Bridges – Drogi I Mosty, 15, 3, 2016, s. 221-230

Uwagi

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