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.
PL
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.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
We present full-scale tests of one stiffened and one non-stiffened box culvert of 8 m span. The tests comprise measurements during backfilling, static tests by a truck for different cover depths, and ultimate loading. The composite action of the stiffened part was confirmed. The difference between the responses of the two types of structures got smaller with increasing depth of cover. The maximum moment measured at the crown was 22.3 kNm/m. The non-linear curves of maximum displacements and moments demonstrate the positive effect of cover depth. The crown did not respond to live load until the truck was halfway on the bridge. The non-stiffened culvert continued to deflect at 48.8 tons (without increasing the load). The stiffened culvert had not reached its capacity yet by the time all the loads (60.8 tons) were placed on it.
PL
Prezentujemy testy w skali naturalnej wykonane dla wzmacnianego żebrami i nie wzmacnianego żebrami przepustu skrzynkowego z blachy falistej o rozpiętości 8 m. Testy obejmują pomiary przeprowadzone podczas zasypywania, testy statyczne wykonane przy użyciu samochodu ciężarowego dla różnych wysokości naziomu i z maksymalną ładownością. Współpraca konstrukcji podstawowej z wzmocnieniami żebrami została potwierdzona. Różnica w zachowaniu się konstrukcji wzmacnianej i nie wzmacnianej pod obciążeniem była coraz mniejsza wraz z zwiększaniem się wysokości nazio-mu. Maksymalny moment zmierzony w kluczu wyniósł 22.3 kNm/m. Nieliniowe krzywe maksymalnych odkształceń i momentów wykazują pozytywne oddziaływanie wysokości naziomu. Klucz konstrukcji nie reagował na obciążenie dopóki samochód ciężarowy nie znalazł się w połowie mostu. Nie usztywniony przepust ulegał dalszej deformacji przy 48.8 tonach (bez zwiększania ładowności). Usztywniony przepust nawet przy zastosowaniu pełnej ładowności (60.8 ton) nie wykorzystał w pełni swojego zapasu nośności.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.