The study provides an analysis of three trusses that differed only with respect to support. All trusses were analysed for normal and accidental design cases, latter under fire load. A standard fire curve was adopted, and it was assumed that all the elements were heated from all sides. Using the MES3D program, temperature increase in bars, values of displacements and those of axial forces were determined for all structures in the successive minutes of the fire. The state of stress and displacement in the successive minutes of fire was discussed.
PL
Artykuł dotyczy analizy trzech kratownic, różniących się między sobą sposobem podparcia. Wszystkie kratownice zostały przeanalizowane w normalnej sytuacji projektowej oraz podczas pożaru. Zastosowano krzywą pożaru standardowego i założono, że wszystkie elementy są ogrzewane z każdej strony. W kolejnych minutach trwania pożaru obliczono wzrost temperatury w prętach kratownicy, przemieszczenia węzłów oraz siły osiowe. Do obliczeń wykorzystano program MES3D. Omówiono stan naprężeń i przemieszczeń w kolejnych minutach pożaru.
The research paper presents the results of the dynamic analysis of an existing bar dome subjected to wind loads. The calculation model of the structure was constructed using the finite element method. The dome was subjected to the standard wind pressure, assuming that it is operates in a harmonic manner. The numerical analyses were performed with the application of Autodesk Robot and MES3D. The analysis focused on the impact of selected factors such as the frequency of forcing, wind gustiness coefficient and structural damping on the behaviour of structures.
PL
Kopuły prętowe to obiekty inżynierskie charakteryzujące się dużymi rozmiarami przy stosunkowo niewielkich przekrojach elementów i jednocześnie dużej lekkości całej konstrukcji. Ustroje te, ze wzglądu na swoją małą sztywność, są wrażliwe na działanie czynników atmosferycznych, w szczególności wiatru. Obciążenie to charakteryzuje się dużą zmiennością, jest w znacznym stopniu czynnikiem losowym, co w sposób istotny utrudnia wykonywanie obliczeń. W przypadku projektowania takich obiektów, na podstawie geometrii obiektu, położenia i charakterystyki terenu przyjmuje się obciążenie w postaci parcia wiatru i na tej podstawie wykonuje obliczenia statyczne. W przypadku rozpatrywanych konstrukcji takie podejście nie zawsze wydaje się uzasadnione, niekiedy wskazane jest wykonywanie analiz dynamicznych. Nawet przy niewielkich siłach wymuszających, czasem trudno zauważalnych, istnieje niebezpieczeństwo wystąpienia zjawiska rezonansu, zarówno całej konstrukcji, jak i jej poszczególnych elementów. Obciążenie wiatrem może być przedstawione jako iloczyn statycznego parcia wiatru oraz funkcji zmieniającej tę wartość w czasie. W pracy przyjęto ją w postaci harmonicznej. Ze względu na brak rzeczywistych charakterystyk wiatrowych przyjęto dość szeroki zakres parametrów opisujących to obciążenie (częstość wymuszenia, współczynniki porywistości, prędkość bazowa).
The research paper presents the results of a modal analysis of selected bar domes. The description of geometry and physical features is based on specialist literature. A module added to the computer programme permitted the performance of dynamic calculations. The numerical models were developed using Autodesk Robot, implemented into the MES3D. The static and dynamic tests confirmed the correctness of the performed calculations. The paper presents some results of a modal analysis. Computational models presented here will be used in the analysis of the dome reliability in the case of dynamic loads.
W referacie przedstawiono badania konstrukcji mostowej związane z dostosowywaniem linii kolejowej do dużych prędkości: vmax 200 km/h dla taboru konwencjonalnego i vmax 250 km/h dla taboru z wychylnym pudłem. Charakterystyczną cechą badanego obiektu jest tor kolejowy leżący na łuku o promieniu R = 2 600 m. Zbadanie obiektów wymagało sprawdzenia wpływu efektów dynamicznych na stany graniczne nośności – bezpieczeństwo konstrukcji oraz stany użytkowności związane z bezpieczeństwem jazdy i komfortem podróżnych. W ramach badań wykonano jazdy taborem próbnym (dwie lokomotywy i cztery wagony pasażerskie) z prędkościami dochodzącymi do 200 km/h. W referacie skoncentrowano się na zagadnieniach związanych ze skutkami odziaływań bocznych, wywoływanych przez tabor kolejowy, wynikających z położenia obiektu na łuku. Prowadzono pomiary pionowych i poziomych przemieszczeń oraz przyspieszeń przęsła i prędkości przejeżdżającego taboru. Przedstawiono wybrane zmierzone i obliczone teoretycznie przebiegi przemieszczeń i przyspieszeń. Przeanalizowano stopień rozbieżności zmierzonych i obliczonych wartości przemieszczeń i przyspieszeń wynikający z występowania sił odśrodkowych.
EN
In the report some investigations of bridge structure, connected with the adaptation of the railway line to speeds up to 200 km/h for conventional trains and up to 250 km/h for tilting trains were presented. A railway track is the characteristic feature of tested viaduct, because the truck is curved over the whole length of span with radius of R = 2600 m. The tests of the viaduct required the verification of influence of the dynamic effects on the ultimate limit states which corresponded to the safety of structure, as well as the serviceability limit states, related to the safety of driving and the travellers’ comfort. In frames of investigations, a special train comprised of two locomotives and four passenger cars, was used with speeds in the range between 10 and 200 km/h. The report focuses on the problems addressing the influence of horizontal actions in the case of bridge with curved truck. The measurements of the horizontal and vertical displacements as well as the accelerations of span, and the speed of crossing test train were executed. The measured and theoretically calculated chosen courses of displacements and accelerations were introduced. The degree of divergence between measured and calculated values was analysed.
Przedstawiono algorytm wyznaczania obciążeń krytycznych ram o niepodatnych na zginanie słupach oraz z podatnymi połączeniami słupów i rygli. Podstawą algorytmu jest kreowanie globalnych macierzy równań równowagi z wykorzystaniem tzw. elementów łącznikowych. W wyniku zaproponowanego przekształcenia globalnego układu równań równowagi, problem sprowadza się do układu o jednym stopniu swobody (kąt obrotu słupów), co pozwala na łatwe wyznaczanie obciążeń krytycznych. Proponowany algorytm wykorzystano do wyznaczania obciążeń krytycznych ram o niepodatnych na zginanie prętach.
EN
The paper presents an algorithm of determining critical loads of frames with columns inflexible to bending and with flexible beam-to-column joints. The base of the algorithm is the creation of a global matrices of equlibrium equations by means of so-called connecting elements. As a result of proposed transformation of global system of equlibrium equations the problem reduces to a system with one degree of freedom (angle of rotation of columns), which allows easy determination of the critical loads. The proposed algorithm was used to determine critical loads of frames with members inflexible to bending.
W pracy rozważaniom został poddany pręt, o stałej szerokości, ale liniowo zmiennej wysokości prostokątnego przekroju poprzecznego. Wyprowadzona została ścisła macierz sztywności liniowej oraz wektor sił wyjściowych pochodzących od obciążenia równomiernie rozłożonego. Przeprowadzona została również analiza przybliżona przy zastosowaniu metody różnic skończonych (MRS) i metody elementów skończonych (MES). Na bazie tych metod powstały programy komputerowe umożliwiający obliczenia w zakresie statyki, dynamiki i stateczności belek o dowolnym profilu podłużnym.
EN
The paper shows that the finite differences method provides a simple and effective tool to analyse constructions with variable sections. A computer program was written on the basis of this method. With this program it possible to make calculations of the statics, dynamics and stability of beams with an arbitrary longitudinal profile. Moreover, boundary conditions (fixed and flexible supports) can be defined and the rectangular cross sections can be shaped in an arbitrary. Presently, the program is used to make analysis of a construction under distributed load, but it will also be able to account for other load type. Programs of this type can be used in engineering problems while designing beams with variable height.
W pracy przedstawiono iteracyjny algorytm rozwiązywania równań kolokacyjnch ruchomych obciążeń dla sztywnych modeli pojazdów. Do opisu pojazdu wykorzystano MSES, konstrukcję modelowano elementami odkształcalnymi. Podukłady połączone są więziami sprężysto-tłumiącymi. Wykorzystano iteracyjną procedurę rozwiązywania problemu (1). Analizie poddano wpływ niektórych parametrów na zbieżność procesu. Potwierdzono wysoką skuteczność algorytmu dla przedstawionych obciążeń.
EN
The paper presents an iterative algorithm for the solution of moving loads collocation equations in rigid vehicle models. RFEM was used for the description, the construction was modelled by deformable elements. Subsystems were connected with elastic-damping bonds. The iterative procedure was used to solve the problem (1). The impact of some parameters on the process convergence was analysed. High effectiveness of the algorithm for the presented loads was confirmed.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.