Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 2012

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: głęboka fala

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Research advancing the design of large span deep corrugated metal culverts

Moore I., Brachman R.

Archiwum Instytutu Inżynierii Lądowej

2012

Nr 12

9-19

While it has long been understood that culvert response to live load depends on three dimensional effects, and that design of these heavily redundant structures should account for ultimate strength, it has only recently been possible to measure and calculate this behaviour. Laboratory tests on a deep corrugated metal box culvert of 10m span are described, including tests before burial and one test of the shallow buried structure up to the ultimate strength limit. Three dimensional finite element analysis is then discussed. The ultimate strength test demonstrates the substantial reserve capacity due to three dimensional load spreading. Finally, the potential for undertaking design using parametric studies based on three dimensional finite element analyses is illustrated.

Mimo tego, że od dawna rozumiemy, że reakcja przepustów na obciążenia zmienne zależy od sił działających w trzech wymiarach, a podczas projektowania tych wysoce redundantnych konstrukcji należy brać pod uwagę ich wytrzymałość graniczną, dopiero niedawno pojawiła się możliwość mierzenia i obliczania takiego zachowania. W tej pracy opisano testy laboratoryjne przepustu skrzynkowego ze stalowej blachy falistej o głębokiej fali o rozpiętości 10 m, w tym testy przed zasypaniem oraz jeden test konstrukcji z płytkim naziomem aż do granicy wytrzymałości. Następnie omówiona jest trójwymiarowa analiza elementów skończonych. Test wytrzymałości granicznej pokazuje znaczącą rezerwę wytrzymałości dzięki rozprzestrzenianiu się obciążeń w trzech wymiarach. Na koniec przedstawiono potencjał projektowania przy użyciu badań parametrycznych opartych o trójwymiarowe analizy elementów skończonych.

Numerical analysis of box-type soil-steel structure under static service loads

Haji Abdulrazagh P., Bayoglu Flener E.

Archiwum Instytutu Inżynierii Lądowej

2012

Nr 12

95-108

The paper presents the numerical analysis of a long-span deep-corrugated steel box culvert with a span of 14m with soil covers of 0.45m and 1.20m. Current design codes and researchers usually approximate the effect of live loads on such soil-steel culverts, especially for stiffened ones. On the other hand, full-scale field tests are expensive and not always available. Therefore, it is essential to apply accurate numerical analyses with the real material characteristics for soil, steel structure and interface elements. This could be achieved only in lieu to verification of analytical models with experimental results. In this study, three- dimensional finite element analyses (3D FEA) of stiffened and non-stiffened deep corrugated soil-steel culverts are performed and compared with field test results which were obtained in part during experiments. The study shows that owing to precise modelling of the structure, results of 3D FE analyses for the thrust correspond well with the experimentally measured ones. The FE results for bending moments show less agreement with test results, and also show smaller values in the haunches and higher values in the crown in comparison with those obtained from design calculations. This shows that design codes are conservative when estimating moments in haunches, and underestimate bending moments in the crown. The 3D FE model studied in this research was found to be accurate enough to be used in future researche aimed at etimating thrust in box culverts in order to replace design codes, which fail at this task.

Praca przedstawia analizę numeryczną przepustu skrzynkowego o rozpiętości 14 m wykonanego ze stalowej blachy falistej o głębokiej fali z naziomem gruntowym o wysokości 0,45 m i 1,20 m. W aktualnie stosowanych przepisach projektowych oraz badaniach zwykle przedstawia się przybliżone wartości obciążeń zmiennych działających na przepusty gruntowo-stalowe tego typu, szczególnie w wersji usztywnionej. Z drugiej strony, próby terenowe w pełnej skali są kosztowne i nie zawsze dostępne. Z tej przyczyny kluczowe znacznie ma stosowanie dokładnych analiz numerycznych z wykorzystaniem rzeczywistych własności materiałowych dla gruntu, konstrukcji stalowej oraz elementów łączących. Można to uzyskać jedynie dzięki weryfikacji modeli analitycznych, jaką umożliwiają rezultaty eksperymentów. W tym badaniu wykorzystano trójwymiarową analizę elementów skończonych (3D FEA) usztywnionych i nieusztywnionych przepustów gruntowo-stalowych z blachy o głębokiej fali, której wyniki porównano z rezultatami prób terenowych, uzyskanych częściowo podczas eksperymentów. Badanie pokazuje, że dzięki dokładnemu modelowaniu konstrukcji, rezultaty analizy 3D FE dla sił osiowych charakteryzuje dobra zgodność z wartościami zmierzonymi eksperymentalnie. Rezultaty analizy elementów skończonych dla momentów zginających wykazują mniejszą zgodność z rezultatami prób, a także wskazują na występowanie mniejszych wartości w pachwinie i wyższych wartości w koronie, w porównaniu do wartości uzyskanych podczas obliczeń projektowych. Te rezultaty pokazują, że przepisy projektowe przeszacowują momenty w pachwinach, a jednocześnie prowadzą do niedoszacowania momentów zginających w koronie. Badany model 3D FE okazał się wystarczająco dokładny do użycia w przyszłych badaniach nakierowanych na szacowanie sił osiowych w przepustach skrzynkowych, co pozwoli na zastąpienie przepisów projektowych, które nie radzą sobie z tym zadaniem.