Deformation of buried corrugated metal box structure under railway load

• Autorzy: Machelski C. , Korusiewicz L.

Identyfikatory

DOI

10.7409/rabdim.017.013

Warianty tytułu

PL

Deformacja skrzynkowego obiektu gruntowo-powłokowego pod obciążeniem kolejowym

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W pracy dokonano analizy deformacji pasma obwodowego powłoki wykonanej z blachy falistej w kolejowym obiekcie gruntowo-powłokowym pod obciążeniem użytkowym. Ze względu na geometrię badanego obiektu zaliczono go do konstrukcji skrzynkowych. Za miarę deformacji przyjęto ugięcia i naprężenia (uzyskane z odkształceń jednostkowych) w wybranych punktach powłoki. Pomiarów tych wielkości dokonano z wykorzystaniem indukcyjnych czujników przemieszczenia i tensometrów elektrooporowych. W badaniach zastosowano procedurę obciążenia zmieniającego położenie, dzięki czemu wyniki przedstawiono w postaci ciągłych zależności mierzonych wielkości w funkcji tego położenia. W analizach podanych w pracy wskazano na duże podobieństwo przemieszczeń z innymi konstrukcjami o kształcie łukowym (np. sklepienia ceglane). W badanej powłoce skrzynkowej występuje przemienność odkształceń (naprężeń normalnych) podczas przejazdu pojazdu, co jest cechą charakterystyczną tych konstrukcji, jednak zarejestrowane wartości przemieszczeń i naprężeń są bardzo małe w porównaniu do powstałych podczas budowy.

EN

The deformations of the circumferential section of a railway buried corrugated metal structure’s shell under the operational load are analysed in this paper. Considering its geometry, the structure belongs to box structures. The deflections and stresses (determined from unit strains) in selected points of the shell were adopted as the measure of the deformations. The quantities were measured using inductive sensors and electrical resistance strain gauges. The moving load procedure was used in the tests whereby the results are presented in the form of continuous quantity-load location functions. The analyses show close similarity between the displacements of the tested structure and those of other arch structures (e.g. brick vaults). As the vehicle travels over the box structure, the strain (normal stress) in the structure alternates (changes its value and sign as a function of vehicle location), which is a characteristic feature of such structures, but the recorded displacement and stress values are very low in comparison with the ones generated during construction.

Słowa kluczowe

PL

badania obiektów; deformacja powłoki z blachy falistej; faza eksploatacji; konstrukcje gruntowo-powłokowe

EN

buried corrugated metal structures; deformation of corrugated plate shell; in-service stage; tests of structures

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Roads and Bridges - Drogi i Mosty
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 16, no. 3
• Strony: 191--201
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Machelski C.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego, plac Grunwaldzki 11, 50-377 Wrocław

autor

Korusiewicz L.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego, plac Grunwaldzki 11, 50-377 Wrocław

Bibliografia

• 1. Bayoglu Flener E., Sundquist H.: Full-scale testing of two corrugated steel box culverts with different crown stiffness. Archiwum Instytutu Inżynierii Lądowej / Politechnika Poznańska, 1, 2007, 35-44
• 2. 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
• 3. Machelski C.: Steel plate curvatures of soil-steel structures during construction and exploitation. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 15, 3, 2016, 207-220
• 4. Mańko Z., Bęben D.: Research on steel shell of a road bridge made of corrugated plates during backfilling. Journal of Bridge Engineering, 10, 5, 2005, 592-603
• 5. Korusiewicz L., Chruścielski G., Jasiński R.: Practical aspects of strains, stresses and internal forces estimation during field and laboratory tests of corrugated culverts. Archiwum Instytutu Inżynierii Lądowej / Politechnika Poznańska, 12, 2012, 117-131
• 6. Bayoglu Flener E., Karoumi R.: Dynamic testing of a soil-steel composite railway bridge. Engineering Structures, 31, 12, 2009, 2803-2811
• 7. Korusiewicz L.: Verification of the method of estimating bending moments in soil-shell structures on the basis of shell deformation. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 15, 3, 2016, 221-230
• 8. Machelski C.: Dependence of deformation of soil-steel structure on the direction of load passage. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 13, 3, 2014, 223-233
• 9. Pettersson L.: Full Scale Tests and Structural Evaluation of Soil Steel Flexible Culverts with low Height of Cover. Doctoral Thesis in Civil and Architectural Engineering, Stockholm, 2007
• 10. Szcześniak W., Hypki M., Skulski B., Śledziewski K.: Badanie statyczne i dynamiczne mostu kolejowego o konstrukcji gruntowo-powłokowej. Logistyka, 6, 2014, 10252-10268
• 11. White K., Sargand S., Masada T.: Evaluation of load rating procedure for metal culverts under shallow coil covers. Archiwum Instytutu Inżynierii Lądowej / Politechnika Poznańska, 23, 2017, 311-323
• 12. Machelski C., Janusz L., Czerepak A.: Influence Functions of Shell Deflection in Soil-Steel Bridge. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 4, 3, 2016, 167-175
• 13. Machelski C.: Sztywność powłok warstwowych obiektów gruntowo-powłokowych. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 10, 4, 2011, 55-78
• 14. Machelski C.: Stiffness of railway soil-steel structures. Studia Geotechnika et Mechanica, 37, 4, 2015, 29-36
• 15. Machelski C.: Sztywność obiektu mostowego jako parametru użytkowego konstrukcji inżynieryjnych. Przegląd Komunikacyjny, 2, 2016, 27-32
• 16. Madaj A., Surzbecher K., Porębski R., Janusz L.: Testing of Multiplate type structure under dynamic railway loads. Archiwum Instytutu Inżynierii Lądowej / Politechnika Poznańska, 12, 2012, 185-195
• 17. Mellat P., Andersson A., Pettersson L., Karoumi R.: Dynamic analysis of a short span soil-steel composite bridge for railway traffic using field measurements and numerical modeling. Engineering Structures, 69, 2014, 49-61
• 18. Anderson A., Sundquist H., Karoumi R.: Full scale tests and structural evaluation of soil-steel flexible culverts for high-speed railways. Archiwum Instytutu Inżynierii Lądowej / Politechnika Poznańska, 12, 2012, 43-53
• 19. Asp O., Laaksonen A.: Instrumentation and FE-analysis of a large span culvert built under a railway. Structural Engineering International, 26, 4, 2016, 357-364

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).