Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Characteristic Features of Hybrid Bridge Structure Models

Machelski Czesław

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2021

|

Vol. 31, no. 1

44--53

EN

This work discusses the classification of bridge structures and their models. Examples of hybrid models are also indicated in the case of homogeneous and mixed structures. Where hybrid design and model cases are presented, an algorithm for the analysis of contact interactions between subsystems is provided. The soil and shell structure is adopted as an example of analyses, where in its characteristic feature, differentiating it from classic bridges, is the large influence of both the soil backfill and the road surface as load-bearing elements of the structure. There are two structural subsystems present in the model of the soil-shell structure: a corrugated sheet coating and a soil backfill with a surface. The interaction between them is modeled as a contact interaction, i.e. forces with a direction normal and tangent to the line of the circumferential band of the shell. The paper presents an algorithm of their analysis, resulting from the outcomes of tests with the use of strain gauges, with the load being a vehicle changing its position. The advantage of the algorithm is that it takes into account the actual physical properties of the soil in the backfill layers and the contact layer of the coating with the soil. Direct contact force measurements along the entire length of the circumferential strip are very difficult. In practice, pressure gauges are used to determine normal interactions.

2

Analiza konstrukcji gruntowo-powłokowej poddanej działaniu wody

Łydżba D., Różański A., Sobótka M., Stefaniuk D., Chudy G., Wróblewski T.

Mosty

|

2017

|

nr 1

20--28

PL

Celem analiz numerycznych jest ocena możliwości użytkowania mostu gruntowo-powłokowego zlokalizowanego w czaszy suchego zbiornika przeciwpowodziowego. Zamodelowano fazę budowy oraz użytkowania obiektu przy rożnych stanach piętrzenia: zbiornik suchy, maksymalne piętrzenie, opadanie wody w zbiorniku. Analizowano zmiany sił wewnętrznych i naprężenia w powłoce wywołane wskutek kilku cykli ruchomego, quasi-statycznego obciążenia taborem samochodowym.

EN

The planned construction of a dry reservoir Roztoki Bystrzyckie is a part of the flood control program in the Kłodzko Valley. The project includes, i.a., the construction of a new section of road with a soil-steel bridge over the Nowinka stream. The road crosses the reservoir basin, which can be filled with water during flood. The aim of the numerical analysis presented in the paper is the assessment of the possibility of using the structure under varying water conditions. The structure under consideration is a three-span soil-steel bridge made of corrugated steel sheets. 2D calculations are carried out assuming elastic-plastic behavior of soil and varying pore pressure distributions. First, the construction stage is modelled. This includes laying and compaction of the backfill. Then, the bridge in operation is investigated under three different water conditions: normal use (dry reservoir), maximum water level (flood) and lowering of the water level in the reservoir. The main part of the analysis concerns mainly the variation of both internal forces and stress in the shell due to quasi-static live load.

3

Mechanical behavior of soil-steel structure subjected to live loads and different water conditions

Łydżba D., Różański A., Sobótka M., Stefaniuk D., Chudy G., Wróblewski T.

Archiwum Instytutu Inżynierii Lądowej

|

2017

|

Nr 23

163--174

EN

The paper describes the analysis of a three-span soil-steel bridge along the road section crossing a dry anti-flood reservoir. The structure can be occasionally filled with water. The authors investigate internal forces and stresses in the shells due to live loads at different water conditions. Finite element simulations are carried out assuming elastic-plastic behavior of soil, elastic shell and nonlinear (frictional) contact zone. The analysis takes into account soil load history. In particular, the construction and operation of the bridge under quasi-static live loads is considered. The construction stage includes laying and compaction of the backfill. Then, the bridge in operation is investigated at three different water conditions: normal use (dry reservoir), maximum water level (flood) and lowering of the water level in the reservoir. The results show that during the flood the maximum stress in the shell significantly increases. Moreover, some of non-linear effects, typical in such structures, e.g. hysteretic effect, become more evident in comparison to normal use of the bridge.

4

Rola zasypki w gruntowo-powłokowych obiektach mostowych

Bęben D., Ocik Ł.

Drogownictwo

|

2016

|

nr 1

15--21

PL

Przedstawiono analizę numeryczną wpływu jakości zasypki na deformacje mostowych obiektów gruntowo-powłokowych. Obliczenia statyczne przeprowadzone programem Abaqus dotyczyły obciążeń mostu gruntowo-powłokowego o rozpiętości 12,315 m i wysokości powłoki 3,555 m, a naziom nad kluczem powłoki wynosił 1,0 m. Powłokę stalową wykonano z arkuszy blach falistych SC 380×140×7,1 mm. Celem pracy było przedstawienie wpływu jakości zasypki (kąta tarcia wewnętrznego, ciężaru objętościowego, modułu Younga) na wytężenie powłoki stalowej. Obliczenia dotyczyły rzeczywistego mostu, który wcześniej wszechstronnie przebadano doświadczalnie. Uzyskane wyniki obliczeń porównano z rezultatami doświadczeń. Dokonano oceny wpływu jakości zasypki na wytężenie powłoki stalowej. Podano, które parametry mają największe znaczenie na wytężenie powłoki oraz powody różnic w wynikach obliczeń i doświadczeń.

EN

A numerical analysis of the impact of backfill quality on the deformation of soil-steel bridge structures was presented. Calculations using Abaqus program were performed for the soil-steel bridge with a span of 12.315 m and height of shell of 3.555 m under static live loads . Soil cover over the shell crown was equal to 1.0 m. The steel shell was assembled from the sheets of SC 380×140×7.1 mm. The main aim was to present the impact of backfill quality (of internal friction angle, of unit weight, of Young’s modulus) on the effort of steel shell. Calculations were performed for the actual bridge structure, previously extensively experimentally studied. The obtained results were compared with those of experiments. Final conclusions relate mainly to evaluation of the impact of backfill quality on the effort of steel shell giving parameters that are of utmost importance. Reasons of differences between calculated and experimental results were given.

5

Analiza stanu deformacji powłoki mostu gruntowo-stalowego w różnych stanach jego budowy

Bęben D., Mańko Z.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2011

|

R. 52, nr 1-2

163-171

PL

W artykule przedstawiono zastosowanie programu FLAC opartego na metodzie różnic skończonych (MRS) w celu określenia stanu deformacji (odkształceń i przemieszczeń) oraz zachowania się konstrukcji powłoki mostu gruntowo-stalowego podczas zasypywania jej warstwami gruntu oraz pod wpływem obciążeń statycznych. Scharakteryzowano także model obliczeniowy typu 2D dla konstrukcji powłoki z uwzględnieniem warstwy kontaktowej typu interface. Metoda analizy oparta na tym modelu może być z dużym powodzeniem stosowana do obliczeń inżynierskich tego typu specyficznych zespolonych układów konstrukcyjnych (grunt + stal), gdyż uzyskano stosunkowo dużą zgodność wyników otrzymanych z obliczeń i pomiarów na obiekcie.

EN

The paper is presented the application of the FLAC program based on finite differences methods (FDM) to determine the deformation state (strains and displacements) and behaviour of soil-steel bridge shell structure during its backfilling as well as during the static field loads tests. The assumptions of computational 2D model of shell structure with interface layer are also described. The analysis method based on this computational model may be used with a large success to design calculations of this specific type of structures (soil + steel), because the high convergence of calculation and measurement results were obtained.

6

Analiza drgań własnych powłoki mostu gruntowo-stalowego przed zasypaniem jej gruntem

Mańko Z., Bęben D.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2011

|

R. 52, nr 1-2

156-162

PL

W artykule przedstawiono analizę drgań własnych powłoki mostu gruntowo-stalowego wykonanej z blach falistych przed zasypaniem jej gruntem. Częstotliwości własne oraz odpowiadające im postacie drgań własnych są najistotniejszymi parametrami charakteryzującymi te konstrukcje podczas ich budowy, których istota polega na znacznym zróżnicowaniu właściwości wytrzymałościowych i sztywności poszczególnych elementów składowych, tj. stalowych blach falistych w stosunku do gruntu oraz w porównaniu do klasycznych mostów stalowych.

EN

The paper is presented analysis of the natural vibration of soil-steel bridge shell made from corrugated plates before its backfilling. The natural frequencies and corresponding them the natural vibration forms are the most crucial factors characterizing these type of structures, which complication is depending on considerable differentiation of particular stiffnesses andproperties of its elements, e.g. corrugation steel plates in relation to soil as well as in comparison to the classical steel bridges.

7

Sztywność powłok warstwowych obiektów gruntowo-powłokowych

Machelski C.

Drogi i Mosty

|

2011

|

nr 4

l-55

PL

W artykule przedstawiono analizę skutków podatności połączenia arkuszy blach falistych, popartą wynikami badań zrealizowanych na płytach warstwowych z blachy falistej Super Cór. Celem badań byta analiza naprężeń i ugięć w funkcji intensywności obciążenia do wartości granicznych włącznie. Analizowano sztywność połączenia w zakresie obciążeń występujących podczas budowy i eksploatacji obiektu. Wyniki tych analiz mogą służyć do prognozowania przemieszczeń powłoki podczas zasypki oraz obliczeń rozkładu sił wewnętrznych pod obciążeniami użytkowymi. Wykazano, że sztywność połączenia zależy od intensywności obciążenia, również podczas budowy i eksploatacji.

EN

In the case of construction of a maximum span soil-steel bridge structure, the cover plate, in the form of a circumferential shell, mounted on the base shell, is used. The bolted connection of the cover plate is flexible. The analysis of connection flexibility, supported by the test results of layered panels, made of corrugated Super Cor shells, is presented in the paper. The connection stiffness under the loads, occurring during construction and exploitation stages, is analyzed. The results can be used to estimate the displacements of the shell during backfilling and for calculation of internal forces under live loads. It has been shown that the connection stiffness depends on the load intensity.

8

Deformacje powłoki mostu wykonanej z blach falistych podczas zasypywania gruntem

Bęben D.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2010

|

R. 34, z. 2

97-104

PL

W referacie przedstawiono analizę numeryczną mostu wykonanego ze stalowych blach falistych podczas zasypywania jego konstrukcji gruntem. Otrzymane wyniki obliczeń porównano z rezultatami doświadczeń. Analizowany most ma przekrój skrzynkowy o rozpiętości przęsła 12,315 m i świetle pionowym 3,555 m. W pracy przedstawiono zastosowanie programu FLAC (Fast Lagrangian Analysis of Continua) opartego na metodzie różnic skończonych (MRS) do określenia zachowania się mostu gruntowo-stalowego podczas zasypywania i zagęszczania gruntu. Założenia do modelu obliczeniowego 2D mostu gruntowo-stalowego z elementami interface opisano także. Metoda oparta na modelu obliczeniowym może być użyta z dużym sukcesem do obliczeń projektowych tego specyficznego typu konstrukcji zamiast konwencjonalnych analitycznych mało dokładnych metod. Wnioski z przeprowadzonej analizy mogą być przydatne głównie do oceny zachowania się powłok tego typu mostów pod obciążeniem gruntem. W związku z coraz szerszym stosowaniem w Polsce i na świecie tego typu konstrukcji do budowy mostów drogowych i kolejowych o małych i średnich rozpiętościach teoretycznych, wnioski z przeprowadzonej analizy można uogólnić do całej klasy podobnych rozwiązań mostów gruntowo-stalowych.

EN

This paper is presented the numerical analysis of corrugated steel plates (CSP) bridge during backfilling. Obtained calculations results were compared with the experimental ones. The analyzed bridge has a box structure and an effective span of 12.315 m as well as a clear height of 3.555 m. The paper is presented the application of the FLAC (Fast Lagrangian Analysis of Continua) program based on finite differences method (FDM) to determine behavior of the soil-steel bridge structure during backfilling. The assumptions of computational 2D model of soil-steel bridge structure with interface elements are also described. The method based on this computational model may be used with large success to design calculations of this specific type of structures instead of the conventional and little accurate analytical methods. The conclusions drawn from such analysis can be helpful mostly for the assessment of the behavior of the steel-soil bridge structures under load of backfilling. In consideration of an even more frequent application of this type of structure in for small and middle-sized road and railway bridges in Poland and in the world, conclusions of conducted analysis can be generalized to whole class of similar soil-steel bridge solutions.

9

Efekty sprężania blach falistych mostów gruntowo-powłokowych

Machelski C., Michalski J. B.

Inżynieria i Budownictwo

|

2009

|

R. 65, nr 6

312-314

PL

Przeanalizowano deformację powłoki w trakcie budowy obiektu gruntowo-powłokowego. Podano wyniki analizy porównawczej wskaźników technicznych mostów z prefabrykowanych belek sprężonych i obiektów gruntowo-powłokowych.

EN

Deformation of a shell, during construction stage of a soil-steel bridge, is analyzed. The results of comparative analysis of technological indices for prestressed, composite and soil-steel bridges are also given.

10

Ocena nośności użytkowej mostu gruntowo-powłokowego na podstawie wyników badań in situ i analiz numerycznych

Antoniszyn G.

Zeszyty Naukowe. Budownictwo / Politechnika Śląska

|

2004

|

z. 102

51-58

PL

W referacie przedstawiono badania doświadczalne i obliczenia numeryczne mostu o konstrukcji gruntowo-powłokowej pod obciążeniem eksploatacyjnym. Ugięcia i odkształcenia (naprężenia normalne) powstające w stalowej konstrukcji, pomierzone w czasie badań, posłużyły do weryfikacji założeń przyjętych w obliczeniowym modelu obiektu, opartym na MES. Podjęto także próbę określenia rzeczywistej nośności mostu za pomocą stworzonego, numerycznego modelu obiektu.

EN

The paper presents experimental investigations and numerical analysis of the soil-steel bridge under live loads. Deflections and strains (normal stresses) in the steel structure measured during the tests were used to verify of the assumptions made in the numerical FEM model of the structure. Evaluation of the real carrying capacity of the bridge by means of the created numerical model is also presented.