Procedura oceny zmęczenia pomostów metalowych w obiektach mostowych

• Autorzy: Siwowski T.

Warianty tytułu

EN

Fatigue assessment procedure for metal bridge decks

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pomosty są jednymi z najbardziej podatnych na uszkodzenia elementów obiektami mostowymi. W przypadku pomostów metalowych do najczęstszych uszkodzeń należą pęknięcia zmęczeniowe i dlatego ocena ich zmęczenia jest jedną z ważniejszych procedur projektowych. W artykule opisano gfówne etapy procedury oceny zmęczenia pomostów metalowych według Eurokodów, bazując na metodzie bezwarunkowej żywotności, zastosowanej w konwencji naprężeń nominalnych. Przedstawiono także przykład zastosowania tej procedury do oceny zmęczenia pomostu aluminiowego. Na podstawie analizy numerycznej i obliczeń zmęczeniowych ustalono i omówiono główne czynniki wpływające na nośność zmęczeniową pomostu. Przedstawiona procedura może być stosowana analogicznie w ocenie zmęczenia dowolnego pomostu metalowego.

EN

Deck slabs are the most vulnerable elements of bridges. In case of metal decks (steel, aluminium) the frequently observed damage is due to fatigue cracks. Therefore a fatigue assessment procedure is important in design of new bridges and also in evaluation of existing ones. In both cases the reliable fatigue assessment can be decisive for estimated service life of a bridge. The main steps of the fatigue assessment procedure according to Eurocodes have been described in the paper. This procedure is based on safe life design method coupled with nominal stress convention. The procedure application for fatigue assessment of an aluminium bridge deck has been also presented. On the basis of FEM calculation and fatigue assessment according to Eurocodes the factors determining the fatigue life of a metal deck have been established and evaluated. This example can be easily used for such kind of assessment for an arbitrary metal deck.

Słowa kluczowe

PL

aluminium; Eurokody; mosty; nośność zmęczeniowa; pomost metalowy

EN

aluminium; bridges; Eurocode; fatigue assessment; metal deck

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Drogi i Mosty
• Rocznik: 2012
• Tom: nr 1
• Strony: 53--79
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys.

Twórcy

autor

Siwowski T.

• Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Politechniki Rzeszowskiej

Bibliografia

• [1] Siwowski T.: Pomosty drogowe. Część I. Magazyn Autostrady nr 10/2006, wydanie specjalne -jesień 2006, pn.: Mosty - konstrukcja, wyposażenie, utrzymanie, 30-38, Część II. Magazyn Autostrady nr 11/2006, 67 - 72
• [2] WolchukR.: Lessons from weld cracks in orthotropic decks on three European bridges. Journal of Structural Engineering, 116, l, 1990, 75 - 84
• [3] Maljaars J., Soetens F., van Straalen L J,; Fatigueof aluminium bridge decks. Structural Engineering International, 16, 4, 2006, 305 - 311
• [4] PN-EN 1991-2:2007. Eurokod l: Oddziaływanie na konstrukcje. Część 2: Obciążenia ruchome mostów
• [5] PN-EN 1993-1-9:2007. Eurokod3. Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-9: Zmęczenie
• [6] PN-EN 1999-1-3:2007. Eurokod 9. Projektowanie konstrukcji aluminiowych. Część 1-3: Konstrukcje narażone na zmęczenie
• [7] Maddox SJ.: The faligue behavior of trapezoidal stiffener to deck piąte welds in orthotropic bridge decks. TRRL Report No. SR96UC, Transport Research Laboratory, Crowthome, UK, 1974
• [8] Fisher J.W.: Fatigue and fracture in steel bridges. John Wiley&Sons, 1984
• [9] Dexter R.J., Fischer J. W.: Fatigue cracking of orthotropic steel decks. The proceed-ings of IABSE Workshop, Lausanne, 1997, IABSE Report No. 76, 45 - 62
• [10] Kolstein H.: The role of site measurements to improve the knowledge about the fatigue behavior of steel orthotropic bridges. The proceedings of the 2004 Orthotropic Bridge Conference, Sacramento, 2004, 626 - 646
• [11] Siwowski T.\ Drogowe mosty aluminiowe - wczoraj, dziś i jutro. Drogi i Mosty, 1/2005,39-74
• [12] Siwowski T.: Pomosty aluminiowe obiektów mostowych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów, 2008
• [13] Haagensen P.J., Raines M., Kluken A.O., Kvale L: Fatigue performance of welded aluminium deck structures. The proceedings of the 151'1 International Offshore Mechanics and Arctic Engineering Conference, ASME, New York, 1996. Vol. III: Materials Engineering, 505 - 512
• [14] Kosteas D.: Zum Betriebsfestigkeitsverhalten von Aluminium. Stahlbau, 67, 1998, Sonderheft Aluminium, 111 - 130
• [15] Mazzolani F., Grilla M.: Fatigue strength of longitudinally welded aluminium alloy structures. The proceedings of the 6'h International Conference on Aluminium Weld-ments, INALCCT95, Cleveland, 1995. American Welding Society, 182 - 194
• [16] Okura /., Hagisawa N., Naruo M., Toda H.: Fatigue behavior of aluminum deck fabricated by friction stir welding. Structural Engineering/Earthąuake Engineering, 20, 1,2003,55-67
• [17] Hobbacher A.: Fatigue design of welded joints and components. International Institute of Welding, Abington Publishing, Cambridge, UK, 1996
• [18] Radaj D.,Sonsino CM: Fatigue assessmentof welded joints by local approaches. International Institute of Welding, Abington Publishing, Cambridge, UK, 1998
• [19] Fricke W.: Fatigue analysis of welded joints: state of development. Marinę Structures, 16, 3, 2003, 185-200
• [20] Maddox S. J.: Review of fatigue assessment procedures for welded aluminium structures. International Journal of Fatigue, 25, 12, 2003, 1359 - 1378
• [21] Gurney T.R., Maddox S.J.: Ań altemative to Miners nile for cumulative damage calculations? The proceedings of the 1ABSE Workshop: Remaining fatigue life of steel structures, IABSE, Zurich, 59, 1990, 189-198
• [22] PN-S-10030:1985. Obiekty mostowe. Obciążenia
• [23] Wolchuk R.: Structural behavior of surfacing on steel orthotropic decks and consider-ations for practical design. Structural Engineering International, 12,2,2002,124-129
• [24] SharmaA.K.,PandezK.P.: Areview ofcontact area measurement of pneumatic tyre on rigid and deformable surfaces. Joumal of Terramechanics, 33,5, 1996,253 - 264
• [25] Opoczyński K.: Generalny Pomiar Ruchu 2005. Synteza wyników. BPBDiM Trans-projekt, Warszawa, 2006
• [26] Soetens F., van Straalen I.J.: Aluminium bridges. aluminium bridge decks. The proceedings of European Bridge Engineering Conference: Lightweight Bridge Decks, Brisk Events, No. 18, Leusden, the Netherlands, 2003
• [27] Wysokowski A. Trwałość mostów stalowych w funkcji zjawisk zmęczeniowych i korozyjnych. Instytut Badawczy Dróg i Mostów, Studia i Materiały nr 53, Warszawa 2001
• [28] Siwowski T.: Wytrzymałość zmęczeniowa połączeń zgrzewanych tarciowo FSW w pomostach aluminiowych. Przegląd Spawalnictwa, Vol. LXXXIII, nr 3/2011, 15-24