W artykule przedstawiono analizę stateczności przykładowego obiektu mostowego – sześcioprzęsłowej kładki dla pieszych o konstrukcji płytowej podpartej na pięciu filarach i przyczółkach w mieście Zirndorf. Analizowanym elementem była część ściskanej mimośrodowo podpory pośredniej. Stateczność badano na podstawie modelu numerycznego oraz z wykorzystaniem procedur normowych. W modelu obliczeniowym wykorzystano metodę elementów skończonych. Kładkę dla pieszych wymodelowano jako układ powłokowo-prętowy. Przeprowadzono cztery rodzaje analiz: analizę liniową (statyka), analizę wyboczeniową (LBA), analizę geometrycznie nieliniową (GNA) oraz geometrycznie i materiałowo nieliniową (GMNA). Wyniki z zakresu liniowego (LBA) wykorzystano w procedurach poprzedniej i obecnie obowiązującej normy mostowej. Rezultaty LBA i GNA są do siebie zbliżone – różnica wynosi zaledwie 4,3%. Wytężenie wyznaczone na podstawie analizy numerycznej modelu obliczeniowego (GMNA) wynosi 42%, według starej normy – 37%, a obecnej – 40%. Różnice są nieznaczne. Nowa norma nieco zaostrza warunki stateczności. W poprzedniej normie problemem było również dobranie odpowiedniej długości wyboczeniowej.
EN
In the paper stability analysis of an example of a bridge object is presented. This structure is a six-span footbridge with a plate deck, supported on five pillars and abutments, located in the city Zirndorf. Analyzed element was an eccentrically compressed part of a middle support. The stability is investigated on a base of a numerical model and additionally according to standard procedures. In the numerical model finite element method was introduced. The pedestrian bridge was modelled as a shell-beam structure. Four kinds of analysis were conducted – linear static, linear buckling analysis (LBA), geometrically non-linear analysis (GNA) and geometrically and materially non-linear analysis (GMNA). Results within elastic range (LBA) were used in the procedures described in the previous and current bridge standards. LBA and GNA results are very close to each other – the difference is only 4.3%. Material effort determined on a base of the numerical model analysis (GMNA) equaled 42%, according to the previous standard – 37% and current one – 40%. The differences are very small. The new standard has higher stability conditions to be satisfied. In the previous standard choosing correct effective length was also a problem.
W artykule przedstawiono wybrane metody wyznaczania obciążenia krytycznego oraz szacowania nośności ściskanych pasów mostów kratownicowych górą otwartych z uwzględnieniem wyboczenia. Wśród tych metod znalazły się numeryczne analizy liniowe oraz nieliniowe wykorzystujące metodę elementów skończonych, algorytmy bazujące na procedurach normowych oraz uproszczone modele prętowe podparte sprężyście. Opisane metody sprawdzono na przykładzie stalowej kładki dla pieszych położonej w Straszynie. Przedstawiono wyniki analiz stateczności przeprowadzonych wybranymi metodami oraz problemy związane ze stosowaniem wzorów normowych. Rezultaty ze sobą porównano, zwracając uwagę na użyteczność przedstawionych sposobów uwzględniania stateczności. Wyniki otrzymane z analiz LBA i GNA są do siebie zbliżone – różnica wynosi zaledwie 1,3%. Dużo niższe wartości sił krytycznych otrzymano w analizie belki spoczywającej na podporach i podłożu sprężystym. Niemożliwe jest porównanie obciążeń krytycznych wyznaczonych numerycznie z procedurami normowymi, w których sprawdza się jedynie warunek sztywności półram konstrukcji kratowych.
EN
In the paper selected methods of evaluating carrying capacity of truss top chord in opened bridges with account to buckling are presented. Among these methods one can find linear buckling and non-linear static analyses based on finite element method, algorithms based on design code procedures and simplified models of beam resting on elastic foundation. Described methods were tested on the example of steel footbridge situated in Straszyn. Results of stability analyses conducted with selected methods and problems connected with usage of code equations are presented. The results are compared with attention regarding to practical usage of presented methods of taking stability into account. Results received from LBA and GNA analyses are close to each other – the difference is only 1.3%. Much lower values of critical forces were obtained in the analysis of the beam resting on elastic foundation. It was not possible to compare critical loads executed numerically to norm procedures, where only condition of truss structures half-frame stiffness is verified.
W artykule przedstawiono problem uwzględniania przewiązek w projektowaniu konstrukcji oraz ich wpływ na stateczność elementów konstrukcyjnych. Skupiono się na zaleceniach normowych dotyczących projektowania prętów wielogałęziowych z przewiązkami oraz przedyskutowano zasadność ich używania. W pracy został przedstawiony przykład odcinka pasa górnego mostu kratownicowego złożonego z dwóch kątowników połączonych różną liczbą przewiązek. Przeanalizowano wpływ przewiązek na nośność konstrukcji z wykorzystaniem analiz numerycznych – liniowej analizy wyboczeniowej, geometrycznie oraz geometrycznie i materiałowo nieliniowych analiz statycznych. Wyniki analiz numerycznych porównano z rezultatami otrzymanymi na podstawie normy projektowej. Wykazano, że wzrost liczby przewiązek powoduje wzrost obciążenia krytycznego i granicznego. Ten wpływ maleje wraz z liczbą przewiązek. Największy przyrost nośności pojawił się między prętami bez przewiązek i z jedną przewiązką. Wzory normowe podają zaniżony wpływ przewiązek na naprężenia konstrukcji.
EN
The paper outlines the impact of battens on structural design, including stability of structural members. Attention was paid to the standard recommendations for the design of multi-branched bars with battens, considering their importance to structural integrity. The example concerned an upper chord segment of a truss bridge built of two angle sections, the number of connecting battens was variable. Influence of battens on structural load-bearing was assessed numerically by means of linear buckling analysis and geometrically non-linear analysis, the latter in plastic and non-plastic variants. The numerical results were compared to the standard design recommendations. The increase of battens was suggested to increase critical and limit load values. This effect vanished with the increase of the number of battens. The largest increment of structural load-carrying capacity was observed for a single batten introduced. The standard procedures overestimate the influence of battens on structural static response.
W artykule przedstawiono porównanie analizy stateczności słupa podpierającego zadaszenie peronu kolejowego przy zastosowaniu modelu prętowego i powłokowego. Konstrukcja o rozpiętości 8 m wykonana ze stali S235 i profilu HEB320 została utwierdzona w podłożu. Obciążenie przyłożono do górnej części słupa. Do oceny stateczności konstrukcji wykorzystano liniowe i nieliniowe analizy statyczne i dynamiczne. Rozważono sprężysty oraz sprężysto-plastyczny model materiału. W wyniku liniowej analizy wyboczeniowej otrzymano różnicę 6,62% między pierwszymi siłami krytycznymi w modelu prętowym i powłokowym, przy czym niższą wartość uzyskano w modelu powłokowym. W analizach nieliniowych można zauważyć podobną zależność – w modelu powłokowym występują mniejsze wartości maksymalnego obciążenia, jakie może przenieść konstrukcja. Różnice sięgają do 6,5% w analizie geometrycznie liniowej w słupie z imperfekcjami bazującymi na pierwszej postaci wyboczenia, a do 25% w analizie geometrycznie i materiałowo liniowej.
EN
The paper compares two variants of stability analysis of a column supporting a railway platform roof modelled by beam and shell elements. A structure 8 m long made of steel S235 and profile HEB 320 was fixed in the ground. The load was applied to the upper part of the column. Linear and non-linear static and dynamic computations were done to assess stability of the structure. Elastic and elastic-plastic models of material were applied. The difference between linear buckling loads for beam and shell models was 6.62%, the lower value was referred to a shell model. Similar effect occurs in non-linear analysis – the shell model detected lower values of structural load-carrying capacity. Geometrically non-linear analysis of a column with imperfections based on the first buckling mode resulted in a 6.5% difference, geometrically and materially non-linear analysis led to result of 25%.
Przedstawiono identyfikację częstotliwości i postaci drgań własnych oraz współczynników tłumienia kładki dla pieszych za pomocą eksperymentalnej analizy modalnej z wykorzystaniem testu impulsowego. Porównano wyniki otrzymane z badań eksperymentalnych z wynikami modelu numerycznego.
EN
The paper presents identification of frequencies, mode shapes and damping coefficients of a steel footbridge by the experimental modal analysis technique using impact test. The comparison of results obtained from an experimental test and a numerical model is presented.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.