Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Koryto balastowe na gruncie jako alternatywa dla nawierzchni bezpodsypkowej

Gisterek I.

Przegląd Komunikacyjny

|

2016

|

Nr 4

35--38

PL

Wraz ze wzrostem świadomości i oczekiwań dotyczących ochrony środowiska człowieka oraz zwiększenia komfortu pobytu w miejscu pracy i odpoczynku, odnotowuje się rosnącą rolę środków, technik i technologii mających na celu zapobieganie niekorzystnym wpływom wibroakustycznym: drganiom i hałasowi. Dla sprostania wymogom obowiązującego obecnie zrównoważonego rozwoju, stosowane rozwiązania w zakresie zabezpieczeń przed tymi wpływami powinny przynosić trwałe korzyści społeczne i ekonomiczne. W artykule został poruszony temat ochrony przed drganiami i hałasem ludzi przebywających w budynkach oraz samych budynków położonych w sąsiedztwie linii kolejowej, której parametry techniczne i eksploatacyjne zmieniono w istotnym stopniu. Zastosowano rozwiązanie w postaci koryta balastowego ułożonego na podłożu gruntowym. Tak wykonaną konstrukcję porównano pod względem technicznym i ekonomicznym z konkurencyjnymi rozwiązaniami.

EN

Along increase in expectancy concerning human environment and increase in comfort of habitat and workplace, rising role of means and measures protecting from excessive noise and vibrations can be noted. To meet the requirements of sustainable development, used countermeasures should result in lasting social and economic benefits. The paper deals with the subject of noise and vibration protection of people and structures along a railway line. A system consisting of concrete trough on ground, containing ballasted track was proposed and erected. This structure was compared with classic and slab track.

2

Specyficzne zagadnienia projektowania nawierzchni kolejowych i ich elementów na mostach kolejowych

Płudowska M., Szołucha Ł., Zobel H.

Inżynieria i Budownictwo

|

2014

|

R. 70, nr 12

684--688

PL

Omówiono wybrane typy nawierzchni kolejowej stosowane na obiektach inżynieryjnych w Polsce i na świecie. Jako że w Polsce zgodnie z przepisami obligatoryjnie stosuje się nawierzchnie podsypkowe, szerzej omówiono ich elementy oraz potencjalne problemy, jakie mogą one powodować przy projektowaniu i eksploatacji obiektu mostowego, zwłaszcza przy wzrastających prędkościach pociągów.

EN

The paper discusses selected types of railway tracks used on bridges in Poland and in the world, especially the ballasted track as it has to be obligatorily used according to the guidelines contained in Id-2. The article presents it's basic elements and the potential problems they can cause during the design process and maintenance of the bridge, especially with increasing speed trains.

3

Span length influence on dynamic response of selected bridge under high - speed train

Szurgott P., Bernacki P.

Journal of KONES

|

2013

|

Vol. 20, No. 1

343--350

EN

The paper presents a methodology of finite element (FE) modelling and simulation of the bridge – track – moving high-speed train system using CAE systems. Two composite (reinforce-concrete – steel) bridges were considered. The span length was equal to 15 and 21 meters, respectively. Bridges selected for the study belong to the proposed series of bridges with the span length of 15 to 27 meters stepped by 3 meters. Full symmetry of the bridges was assumed. RC platform was homogenized since the rebars were distributed quasi-uniformly in the specified platform sections. The FE model of a bridge superstructure consisted of 4-node shell elements (main beams) and 8-node 48 DOF solid elements (reinforced concrete platform). RAIL_TRACK and RAIL_TRAIN LS-DYNA’s modules were applied for simulating the moving train – track interaction. Ballasted track with the rectilinear rail-line axis was taken into consideration. German ICE-3 train running at velocity of 200–300 km/h was selected as a representative for the study. All mass components of the train FE model were treated as rigid bodies. Symmetric vibrations of the train units were assumed with respect to the main longitudinal vertical plane of symmetry of the system. Nodal displacement and longitudinal normal stress in shell elements were registered during the FE analysis. The results were depicted in the form of time histories for selected velocities. In addition, extreme values of vertical deflections and normal stress were compiled and presented a function of train velocity. It allowed to assess the dynamic response of the bridge depending on its span length. Contours of resultant displacement for the RC platform was also presented.

4

Modernization of the KNI 140070 viaduct and its influence on dynamic response under selected high speed train

Szurgott P., Kozera D.

Journal of KONES

|

2012

|

Vol. 19, No. 4

615-624

EN

The paper develops a methodology of FE modelling and simulation of the bridge - track - moving train (BTT) system using LS-DYNA computer code. The KNI 140070 viaduct of span length 14.40 m with ballasted track was selected as a representative for the study. Two variants of the viaduct were taken into consideration - a version operated before the modernization in 2008 and the modernized version including additional flats welded to the bottom flanges of the main beams. The German high-speed train ICE-3 moving at 150–300 km/h was selected. The FE model of the BTT system was developed using Altair HyperMesh and LS-PrePost software. The platform of the viaduct was modelled using 8-node 48 DOF solid elements. The structure was symmetrised, homogenized and reflected by linear viscoelastic orthotropic materials. Discrete model of the track included the main and side rails, fastening systems, sleepers, crushed stone ballast and approach RC slabs. Components of the train FE model were considered as rigid bodies. Cylindrical and revolute constrained joints were applied for kinematic connections and relations between respective components. Discrete springs and dampers were applied for FE modelling of the primary and the secondary suspension systems. Numerical simulations were focused on determining the resonant velocities for both considered variants. Selected time histories for displacements and stresses, were shown as the results of the analyses.

5

Wpływ sztywności górnej warstwy podtorza na oddziaływania dynamiczne pojazd-tor

Sołkowski J.

Zeszyty Naukowo-Techniczne Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji w Krakowie. Seria: Materiały Konferencyjne

|

2010

|

Nr 95, z. 154

517--531

PL

W artykule przedstawiono pewne „inżynierskie” podejście do zagadnień związanych z wpływem jaki posiada sztywność podtorza na oddziaływania koło-szyna. Do analizy przyjęto uproszczoną wersję modelu nawierzchnia-podtorze jako układu belki Bernoulliego-Eulera na podłożu dwuwarstwowym typu Winklera. Podstawowymi parametrami, które były brane pod uwagę to: sztywność zawieszenia pojazdów, oraz sztywność podtorza, która była zmienna liniowo na pewnym odcinku oraz w drugim wariancie występowała nagła zmiana skokowa. Sztywności górnej warstwy przyjęte do obliczeń podtorza oszacowano zakładając, że długości linii zginania szyny w nawierzchni oraz w podtorzu są takie same. Przyjęto związek współczynnika podłoża szyny z modułem odkształcenia podłoża. W ten sposób oszacowano ugięcia sprężyste podtorza. Zauważono, że ugięcia sprężyste podtorza są na poziomie około 10-15% ucięć sprężystych nawierzchni (szyn w przytwierdzeniu oraz podkładów w podsypce). W związku z tym wpływ zmiany sztywności podtorza na całkowitą sztywność układu nawierzchnia-podtorza także zawierał się w tych granicach. Oznacza to, że w przypadku pojazdów z podatnymi zawieszeniami, wpływ ten jest zbyt mały aby wywołać znaczącą siłę koło-szyna. Z uwagi na przyjęte założenia modelowe, obliczenia prowadzono dla stosunkowo małych prędkości pojazdów (do około 120 km/h). W niektórych przypadkach może to być wystarczające – np. dla pociągów towarowych.

EN

In the paper, an „engineering approach” to the problems related to the influence of the subgrade stiffness on the wheel-rail force has been presented. To analyze the problems, a simplified model of the vehicle-track-subgrade has been assumed in which the track is composed of the Bernoulli-Euler beam and the ballast and the subgrade have been treated as two elastic spring systems of the Winkler type. The basic parameters like: the stiffness of the vehicle suspension and the stiffness of the subgrade have been taken into account. Latter, one of them has been assumed as linearly variable along the track or as an abrupt increase in stiffness. The elastic displacements of the subgrade have been estimated at a level of about 10-15% of the total elastic rail deflection. This means that in the case of relatively “soft” suspension of the vehicle this stiffness change has no significant influence on the dynamic force. However, the calculations have been limited to rather small speeds (up to 120 km/h). Such speed limit may be sufficient in the case of freight trains. In conclusion it has been stated that a more complex model should be applied and comparative calculations should be carried out.

6

Technologie oczyszczania podsypki stosowane przy budowie, modernizacji i utrzymaniu nawierzchni kolejowej

Stencel G.

Zeszyty Naukowo-Techniczne Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji w Krakowie. Seria: Materiały Konferencyjne

|

2010

|

Nr 95, z. 154

533--543

PL

W artykule zawarto wybrane zagadnienia dotyczące technologii oczyszczania podsypki. Określono rodzaje i przyczyny zanieczyszczeń podsypki. Zaprezentowano wybrane typy maszyn przeznaczonych do zmechanizowanego oczyszczania podsypki. Przedstawiono wybrane problemy związane z zanieczyszczeniem podsypki, występujące na liniach kolejowych.

EN

Some problems concerning technology of ballast cleaning have been introduced in the paper. The types and the causes of ballast pollutions have been characterised. Some types of machines for mechanised ballast cleaning have been presented. Some problems of ballast cleaning on railway lines have been shown.

7

Modelling and numerical simulation of symmetric vibrations of the KNI 140070 viaduct -ballasted track - KTX train system

Szurgott P., Klasztorny M., Niezgoda T.

Journal of KONES

|

2010

|

Vol. 17, No. 3

415-422

EN

The paper develops a new methodology of FE modelling and simulation of the bridge - track - moving train system with the use of CAE systems. The KNI 140070 viaduct of span length 14.40 m, located on the Polish Central Main Line, has been selected. The modernized track contains: 60E1 main rails equipped with Vossloh 300-1 fasteners, 60E1 side rails with SB3 fasteners, B 320 U60 sleepers, crushed stone ballast, approach RC slabs. A KTX (Korea Train eXpress) high-speed train, being a modification of a TGV train, is taken into consideration. A methodology of physical and numerical modelling of the viaduct, the track and the train was developed using Altair HyperMesh and LS-PrePost software. The FE model of a bridge superstructure consists of 4-node shell elements (main beams) and 8-node 48 DOF solid elements (reinforced concrete platform). RAIL TRACK and RAIL TRAIN modules available in LS-Dyna system were applied for simulating the train — trach interaction. Hughes-Liu beam elements were used for the rail modelling. Rail fastenings were simulated using one-dimensional discrete spring and damper elements. Carbodies, bogieframes and wheelsets were considered as rigid bodies and they were modelled using shell and beam elements. Cylindrical and revolute constrained joints and discrete springs and dampers were applied to connect all components of the FE model of rail-vehicles. The exemplary simulation of transient vibrations of the bridge - trach -train system has been made for service velocity 300 km/h. Contours of displacement and stress and selected time histories for displacements, accelerations and stresses, created in LS-PrePost and HyperView software, have been analysed.

8

Wpływ parametrów mechanicznych nawierzchni kolejowej na ugięcia szyny w strefach przejściowych

Sołkowski J.

Zeszyty Naukowo-Techniczne Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji w Krakowie. Seria: Materiały Konferencyjne

|

2009

|

Nr 91, z. 149

388-415

PL

W artykule przedstawiono przegląd problemów związanych z nawierzchniami kolejowymi w strefach przejściowych z punktu widzenia bieżących rozważań modelowo-teoretycznych, które podważają od dawna zakorzenione przekonania, co do natury efektu progowego. Podano także przykłady badań doświadczalnych prowadzonych w Stanach Zjednoczonych, których konkluzją jest stwierdzenie braku zależności oddziaływań dynamicznych koło - szyna od różnicy sztywności nawierzchni poza obiektem i na obiekcie. Ponadto, przedstawiono zestawienia sztywności różnych systemów przytwierdzeń i nawierzchni obecnie stosowanych, podkreślając w zasadzie niewielkie różnice sztywności pomiędzy nimi. W końcowej części artykułu przeprowadzono szereg obliczeń porównawczych z wykorzystaniem trzech modeli obliczeniowych, których konkluzją jest stwierdzenie dobrej zgodności wyników. Co ważniejsze, stwierdzono jakościową różnicę w przenoszeniu obciążeń (liniach ugięcia szyny) w zależności od tego, które parametry mechaniczne nawierzchni były uzmienniane, wskazując na różnice w sztywności zginania jako na przyczynę dodatkowego obciążenia nawierzchni.

EN

In the paper, some problems connected to track transitions have been presented from the point of view of current theoretical investigations, which debunk the long-standing opinions on the nature of the transition problems. Some examples of measurements carried out in the United States have been given which have confirmed the theoretical findings that the stiffness variations along the track entering the bridge do not cause increased dynamic wheel-rail forces. Moreover, the stiffness of different fastening systems and tracks have been juxtaposed which indicated that the differences between them are relatively small. At the end of the paper, comparative calculations using three models giving similar results have been presented. What is more important, a qualitative difference has been found between the way the track carries dynamic loads depending on which mechanical parameters of the track are varied, which points out that the effects resulting from the bending stiffness variation are the main cause for the additional load on the track.

9

Nawierzchnia kolejowa na liniach dużych prędkości

Stencel G.

Zeszyty Naukowo-Techniczne Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji w Krakowie. Seria: Materiały Konferencyjne

|

2009

|

Nr 91, z. 149

417-433

PL

W artykule zawarto wybrane zagadnienia dotyczące projektowania i budowy nawierzchni na liniach dużych prędkości. Określono podstawowe parametry eksploatacyjne charakteryzujące wybrane linie dużych prędkości. Przedstawiono warunki geometryczne projektowania z uwzględnieniem obowiązującej Specyfikacji technicznej interoperacyjności podsystemu Infrastruktura. Zaprezentowano wybrane konstrukcje nawierzchni stosowane na liniach dużych prędkości w Europie i na Świecie.

EN

Some selected problems referring to designing and construction of railway tracks on high speed lines have been presented in the paper. The basic exploitation parameters that characterize some high speed lines have been defined. The geometrical conditions of designing including the requirements of Technical Specifications for Interoperability subsystem Infrastructure have been presented. The selected constructions of railway track applied on high speed lines in Europe and in the world have been also shown.

10

Różnice w sposobie pracy pomiędzy nawierzchniami podsypkowymi i bezpodsypkowymi

Sołkowski J.

Zeszyty Naukowo-Techniczne Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji w Krakowie. Seria: Materiały Konferencyjne

|

2008

|

Nr 86, z. 142

187-204

PL

W artykule przedstawiono porównanie wybranych aspektów pracy nawierzchni podsypkowych i bezpodsypkowych w przenoszeniu obciążeń dynamicznych. Porównanie przeprowadzono w kontekście potrzeby łączenia różnych typów nawierzchni. Obliczenia wykonano z wykorzystaniem własnego modelu nawierzchni, który opisany jest przy pomocy równania różniczkowego ze zmiennymi współczynnikami stanowiącego rozwinięcie modelu belki na podłożu sprężystym. Wykorzystano także model MES 3D. W wyniku obliczeń wykazano, że traktowanie różnic pomiędzy nawierzchniami jako różnicy sztywności jest błędne i prowadzi do fałszywych wniosków odnośnie konstrukcji tzw. stref przejściowych, które postrzega się jedynie jako problem wzmacniania nawierzchni podsypkowej.

EN

In the paper selected aspects of the bahaviour of ballasted and ballastless tracks under dynamic moving loads have been compared. The comparison has been made in the context of the necessity of joining different track types while constructing co-called transition zones. The calculations have been carried out using a differential track model being an extension of the classical model of beam on elastic foundation. Apart from that, a finite element 3D model has been applied. In result of the calculations, it has been proved that perceiving the differences between ballasted and ballastless tracks in terms of their stiffness only is wrong and leads to false conclusions with regard to the construction of the transition zones, which are only seen as a sort of ramps with gradually increasing support stiffness.

11

Wstępny model strefy przejściowej

Sołkowski J.

Zeszyty Naukowo-Techniczne Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji w Krakowie. Seria: Materiały Konferencyjne

|

2007

|

nr 82, z. 136

149-162

PL

W artykule przedstawiono propozycję modelu strefy przejściowej pomiędzy nawierzchnią bezpodsypkową a nawierzchnią podsypkową. Jest to model dynamiczny, w którym obciążenie stanowi skupiona siła pionowa poruszająca po torze. Ruch nawierzchni opisano przy pomocy liniowego równania różniczkowego cząstkowego o zmiennych współczynnikach. Równanie rozwiązano metodą różnic skończonych oraz przeprowadzono szereg obliczeń wpływu sztywności i tłumienia na wielość ugięcia szyny. Oszacowano także siły dynamiczne na styku koło-szyna. Rozważano dwa przypadki konstruowania strefy przejściowej: z dodatkowymi szynami wewnętrznymi oraz bez nich.

EN

In the paper, a preliminary model of the transition zone between ballasted and ballastless tracks has been presented. It is a dynamic model consisting of a concentrated moving load along the track and a linear beam resting on a linear foundation with damping. The motion of the beam has been described using a partial differential equation with variable coefficients. The equation has been solved using the finite difference method. Some preliminary calculations have been carried out. The influence of the stiffness and damping on the vertical rail deflection has been taken into account. Two cases of the transition zone have been calculated: with and without additional rails between the bearing rails.