Influence of live loads on the soil-steel bridges

• Autorzy: Machelski C. , Antoniszyn G.

Warianty tytułu

PL

Oddziaływanie obciążeń zmiennych na mostowe konstrukcje gruntowo-powłokowe

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The results of analysis of internal forces and displacements in flexible soil-steel structures are presented. Based on the results of in-situ tests of the bridge it is shown that the deflections of the shell subject to short-term load (live load) are analogous to the displacements of reinforced or prestressed concrete bridges. This feature allows considering the analysed structure as linearly elastic system and using the concept of influence function of internal forces for the analysis of shell. The results of in-situ research were utilized to develop a physical (numerical) model of bridge. It is also shown that under a long-term load the contact layer (the interface between soil and steel shell) adapts to the load. As a result, the values of internal forces change in the function of time.

PL

Przedstawiono wyniki analiz sił wewnętrznych i przemieszczeń w podatnych konstrukcjach gruntowo-powłokowych. Na podstawie wyników badań na obiekcie rzeczywistym wykazano, że ugięcia powłoki pod obciążeniem krótkotrwałym (zmiennym) są analogiczne do ugięć w mostach belkowych wykonanych z betonu zbrojonego lub sprężonego. Umożliwia to zarówno traktowanie analizowanych konstrukcji jak układów liniowo-sprężystych, jak i tworzenie dla nich funkcji wpływu sił wewnętrznych w powłoce. Wyniki badań wykorzystano do utworzenia modelu fizycznego (numerycznego) mostu. Wykazano również, że pod obciążeniem długotrwałym warstwa kontaktowa (grunt w styku z powłoką) przystosowuje się do działania tego obciążenia. W wyniku tego ulegają zmianie (w funkcji czasu) wartości sił wewnętrznych.

Słowa kluczowe

EN

bridge; soil-steel structure; numerical model; test

PL

most; konstrukcja; konstrukcja gruntowo-powłokowa; układ liniowo-sprężysty; model numeryczny

• Wydawca: De Gruyter
• Czasopismo: Studia Geotechnica et Mechanica
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 26, nr 3-4
• Strony: 91--119
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., tab., wykr., rys.

Twórcy

autor

Machelski C.

• Bridge Division, Civil Engineering Institute, Wrocław University of Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław, Poland

autor

Antoniszyn G.

• Bridge Division, Civil Engineering Institute, Wrocław University of Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław, Poland

Bibliografia

• [1] ABDEL-SAYED G., BAKHT B., Soil–steel structure design by the Ontario Code. Part 2. Structural consideration,Canadian Journal of Civil Engineering, 1981, Vol. 8, No. 3, pp. 331–341.
• [2] ABDEL-SAYED G., SALIB S.R., Minimum depth of soil cover above soil–steel bridges, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2002, Vol. 128, No. 8, pp. 672–681.
• [3] ANTONISZYN G., Parametric analysis of steel shell embeded in soil (in Polish), Drogownictwo, 2004, No. 4, pp. 135–139.
• [4] BĘBEN D., MAŃKO Z., Research of road bridge made of steel corrugated plates of Super Cor SC-56B type under static load (in Polish), I Sympozjum Diagnostyka i Badania Mostów, Opole, 4–6 April, 2001, pp. 27–70.
• [5] GIRGES Y., ABDEL-SAYED G., Three-dimensional analysis of soil–steel bridges, Canadian Journal of Civil Engineering, 1995, Vol. 22, pp. 1155–1163.
• [6] HAFEZ H., ABDEL-SAYED G., Finite element analysis of soil–steel structures, Canadian Journal of Civil Engineering, 1983, Vol. 10, pp. 287–294.
• [7] JANUSZ L., Application of flexible steel structures, flexible steel and plastic pipes for building culverts, bridges and tunnels (in Polish), The 1st International Conference Modern Technologies in Highway Engineering, Poznań, 10–11 September, 1998, pp. 373–383.
• [8] JANUSZ L., Small bridges made from corrugated steel plates as a fast and cheap alternative to traditionalmethods of construction of small bridges (in Polish), IV Krajowa Konferencja Naukowo-Techniczna Problemy projektowania, budowy i utrzymania mostów małych, Wrocław, 2–3 December, 1999, pp. 148–155.
• [9] LADE P.V., Elastoplastic stress–strain theory for cohesionless soil, Journal of Geotechnical Engineering Division, ASCE, 1975, 104(GT2), pp. 193–209.
• [10] MACHELSKI CZ., ANTONISZYN G., TOCZKIEWICZ R., In situ tests of internal forces and displacements of Super Cor bridge along the route of roadway Polanica–Szczytna subject to service load (in Polish), Raport SPR No. 110/2003, Instytut Inżynierii Lądowej Politechniki Wrocławskiej.
• [11] MACHELSKI CZ., ANTONISZYN G., Internal forces in soil–steel bridge structures (in Polish), Drogi i Mosty, 2003, No. 2, pp. 33–57.
• [12] MACHELSKI CZ., ANTONISZYN G., Investigation of soil–steel culverts of small structural height (in Polish), Inżynieria i Budownictwo, 2004, No. 4, pp. 202–205.
• [13] MACHELSKI CZ., MICHALSKI B., Live load deflection on soil–steel bridge (in Polish), V Krajowa Konferencja Naukowo-Techniczna Problemy projektowania, budowy oraz utrzymania mostów małych i średnich rozpiętości, 2–3 December, 2004, Wrocław, pp. 309–316.
• [14] MACHELSKI CZ., The application of kinematic method to determining the influence functions of internal forces in bar structures (in Polish), Inżynieria i Budownictwo, 1998, No. 7, pp. 372–375.
• [15] MIRZA C., BAKHT B., Soil–steel structure design by the Ontario Code. Part 1. General and geotechnical considerations, Canadian Journal of Civil Engineering, 1981, Vol. 8, No. 3, pp. 317–330.
• [16] MOHAMMED H., KENNEDY J.B., Economical design for long-span soil–metal structures, Canadian Journal of Civil Engineering, 1996, Vol. 23, pp. 838–849.
• [17] MRÓZ Z., PIETRUSZCZAK S., A constitutive model for sand with anisotropic hardening rule, Int. Journ. Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 1983, No. 7, pp. 305–320.
• [18] Ontario Highway Bridge Design Code –91, 3rd Edition, Ministry of Transportation, 1992.
• [19] VASLESTAD J., JANUSZ L., BEDNAREK B., Corrugated plate structures in bridge engineering (in Polish), Materiały budowlane, 11’2000 (No. 339), pp. 48–49.
• [20] VASLESTAD J., Long-term behaviour of flexible large-span culverts, Directorate of Public Roads, Norwegian Road Research Labolatory, Publication No. 74, Oslo, September 1994.
• [21] VASLESTAD J., Soil structure interaction of buried culverts, Institutt for Geoteknikk, Norges Tekniske Hogskole, Universitetet I Trondheim, 1990