Spatial vibrations of a multi-span railway steel bridge under a train moving at high speed

• Autorzy: Klasztorny M.

Warianty tytułu

PL

Drgania przestrzenne wieloprzęsłowego stalowego mostu kolejowego poddanego działaniu pociągu poruszającego się z dużą prędkością

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

One-track multi-span railway steel bridges, composed of repeatable simply supported beam spans with closed platforms, are considered. Spatial transient vibrations of the bridge are induced by a fast train moving at high speed 100 - 260 km/h. A physic model of the bridge span is assumed as a ballasted thin-walled girder of an open profile, whereas a single rail-vehicle is modelled by a system of two spatial double-suspended oscillators, each with 6 degrees of freedom. A method of formulating dynamic equations of motion partly in the implicit form is developed. The study analyses the effect of several bridge spans and the effect of cyclic streams of rail-vehicles. Moreover, the influence of snaking of the wheel sets as well as of velocity of the train on the bridge is investigated. The numerical analysis is performed for the four-span bridge, with span lengths of 18 m, loaded by the passenger train composed of 8 repeatable vehicles.

PL

W pracy rozpatruje się jednotorowe wieloprzęsłowe stalowe mosty kolejowe, złożone z powtarzalnych belkowych przęseł swobodnie podpartych, z pomostem zamkniętym ciężkim. Przestrzenne nieustalone drgania mostu są wywołane przejazdem szybkiego pociągu, rozwijającego prędkości 100 - 260 km/h. Modelem fizycznym przęsła mostu jest balastowany dźwigar cienkościenny o przekroju otwartym, natomiast pojedyńczy pojazd jest odwzorowany przez układ dwóch oscylatorów przestrzennych, każdy o 6. dynamicznych stopniach swobody. Zastosowano metodę formułowania dynamicznych równań ruchu częściowo w niejawnej postaci. Analizowano wpływ wieloprzęsłowości mostu, cykliczności i prędkości obciążenia ruchowego oraz wężykowania zestawów kołowych. Obliczenia wykonano dla typowego mostu czteroprzęsłowego, o rozpiętości przęseł 18 m. Przez most przejeżdża szybki pociąg pasażerski, złożony z 8 pojazdów powtarzalnych.

Słowa kluczowe

PL

most kolejowy; most stalowy; drganie przestrzenne; most wieloprzęsłowy

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2000
• Tom: Vol. 46, nr 2
• Strony: 287--311
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Klasztorny M.

• Warsaw University of Technology

Bibliografia

• 1. M. KLASZTORNY, Vibrations of single-track railway bridges induced by trains moving at high speeds [in Polish], Publ. House of Techn. Univ. of Wrocław, Wrocław 1987.
• 2. M. KLASZTORNY, J. LANGER, Dynamic response of single span beam bridges to series of moving loads, Earthquake Eng. and Structural Dynamics, 19, 1107-1124, 1990.
• 3. M. KLASZTORNY, Cz. MACHELSKI, Flexural-torsional vibrations of railway trussed bridges under moving load, Proc. 2nd Int. Conf. on Durability & Service Life of Bridge Structures, 139-148, Poznań 1994.
• 4. M. KLASZTORNY, Vertical vibrations of a multi-span beam bridge under a train moving at high speeds, Proc. 4th European Conf. on Structural Dynamics, EURODYN'99, 2, 651-656, Prague 1999.
• 5. J. LANGER, Dynamics of structures [in Polish], Publ. House of Techn. Univ. of Wrocław, Wrocław 1980.
• 6. M. KLASZTORNY, J. GROSEL, Application of the finite element method in dynamic analysis of steel frame foundations for rotary machines, Archives of Civil Engineering, 44, 4, 391-427, 1998.
• 7. J. CHOLEWO, M. SZNUROWSKI, Railway bridges [in Polish], WKŁ Press, Warszawa 1970.