Live load transverse distribution in a road slab-girder bridge made of FRP composite girders

Mateusz Rajchel; Tomasz Siwowski

doi:10.7409/rabdim.017.009

Opublikowane: 2017-06-30

Tom 16 Nr 2 (2017)

Rozdział poprzeczny obciążeń ruchomych w belkowo-płytowym moście drogowym z dźwigarami kompozytowymi FRP

Mateusz Rajchel , Tomasz Siwowski

Dział: Artykuły

https://doi.org/10.7409/rabdim.017.009

Abstrakt

W artykule przedstawiono analizę parametrów rozdziału poprzecznego obciążenia ruchomego dla przęsła mostu drogowego, zbudowanego z czterech dźwigarów kompozytowych FRP o przekroju skrzynkowym i zespolonej płyty pomostu z betonu lekkiego. Parametry wyznaczono doświadczalnie oraz obliczeniowo, stosując model płyty ortotropowej ujęty w rozwiązaniu Cusensa-Pamy i model numeryczny MES. Zmierzone wartości współczynników rozdziału poprzecznego obciążenia oraz linie wpływowe zostały wyznaczone podczas badania mostu pod obciążeniem. Porównanie zmierzonych oraz wyznaczonych obliczeniowo współczynników rozdziału poprzecznego obciążenia przedstawiono na podstawie analizy ugięć dźwigarów w przekroju miarodajnym w środku rozpiętości przęsła mostu. W wyniku porównania wykazano, że zarówno analityczny model przęsła w postaci płyty ortotropowej, jak również numeryczny powłokowo-bryłowy model MES dają dużą zgodność rozdziału poprzecznego obciążenia z rozdziałem uzyskanym z pomiarów. Ponadto analizy obliczeniowe i badania wykazały wystarczającą sztywność giętną i dużą skrętną (konstrukcja mostu zalicza się do grupy o małej sztywności ogólnej k = 300 kN/mm) przęsła mostu potwierdzając, że dźwigary kompozytowe FRP wykorzystane do jego budowy mogą być pełnowartościową alternatywą dla stosowanych powszechnie w budownictwie mostowym dźwigarów z betonu i stali.

Słowa kluczowe:

analiza porównawcza, badania mostu, dźwigar kompozytowy FRP, MES, most drogowy, rozdział poprzeczny obciążenia

Inne teksty tego samego autora

Agnieszka Wiater, Tomasz Siwowski, Płyty pomostowe z betonu lekkiego zbrojone prętami kompozytowymi GFRP , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 16 Nr 4 (2017)
Bartosz Piątek, Tomasz Siwowski, Badania efektywności wzmocnienia mostu żelbetowego wstępnie naprężonymi taśmami CFRP , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 15 Nr 4 (2016)
Agnieszka Wiater, Tomasz Siwowski, Badania zmęczeniowe płyt pomostowych z betonu lekkiego zbrojonych prętami kompozytowymi GFRP , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 23 Nr 2 (2024)
Tomasz Siwowski, Procedura oceny zmęczenia pomostów metalowych w obiektach mostowych , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 11 Nr 1 (2012)
Krzysztof Kołodziej, Lesław Bichajło, Tomasz Siwowski, Wpływ składu i właściwości mastyksu na odporność asfaltu lanego na deformacje trwałe , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 20 Nr 1 (2021)
Tomasz Siwowski, Drogowe mosty aluminiowe − wczoraj, dziś i jutro , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 4 Nr 1 (2005)
Tomasz Siwowski, Propozycja zastosowania zasad zrównoważonego rozwoju w modernizacji mostu , Roads and Bridges – Drogi i Mosty: Tom 7 Nr 3 (2008)

Pobierz pliki

PDF

Zasady cytowania

Rajchel, M., & Siwowski, T. (2017). Rozdział poprzeczny obciążeń ruchomych w belkowo-płytowym moście drogowym z dźwigarami kompozytowymi FRP. Roads and Bridges – Drogi I Mosty, 16(2), 131–145. https://doi.org/10.7409/rabdim.017.009

Cited by / Share

Bibliografia

Westergaard, H.M.: Computations of stresses in bridge slabs due to wheel loads. Public Roads, 11, 1, 1930, 1-23
Google Scholar

Courbon J.: Calcul des ponts á poutres multiples solidarisëes par des entretoises. Annales des Ponts et Chaussëes, mëmoires et documents relative á I'art des constructions au service de I’ingënieur, 17, 1940, 293-322
Google Scholar

Karaś S.: O metodzie Courbona. Drogownictwo, LXVI, 5, 2011, 172-176
Google Scholar

Leonhardt F.: Die vereinfachte Berechnung zweiseitig gelagerter Trägerroste. Ernst & Sohn, 1939
Google Scholar

Guyon Y.: Calcul des ponts larges a poutres multiples solidarisees par les entretoises. Annales des Ponts et Chaussees, 24, 1946, 553-612
Google Scholar

Massonnet Ch.: Méthode de calcul des ponts á poutres multiples tenant compte de leur re-sistance á la torsion. International Association for Bridge and Structural Engineering, 1950
Google Scholar

Bareš R., Massonnet Ch.: Analysis of Beam Grids and Orthotropic Plates by the Guyon - Massonnet - Bareš Method. Crosby Lockwood & Son Ltd, SNTL, 1968
Google Scholar

Cusens A.R., Pama R.P.: Analiza statyczna pomostów. WKiŁ, Warszawa, 1981
Google Scholar

Hołowaty J.: Numeryczny sposób rozdziału obciążeń ruchomych w mostach drogowych. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 9, 4, 2010, 29-46
Google Scholar

Machelski C.: Parametry rozdziału poprzecznego obciążeń w mostach. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 13, 2, 2014, 131-143
Google Scholar

Barr P., Eberhard M., Stanton J.: Live-Load Distribution Factors in Prestressed Concrete Girder Bridges. Journal of Bridge Engineering, 6, 5, 2001, 298-306
Google Scholar

American Association of State Highway and Transportation Officials AASHTO. LRFD bridge design specifications, Washington, DC, 2005
Google Scholar

Murat D., Semih E.: Live Load Distribution Formulas for Single-Span Prestressed Concrete Integral Abutment Bridge Girders. Journal of Bridge Engineering, 14, 6, 2009, 472-486
Google Scholar

Ziehl P., Engelhardt M., Fowler T., Ulloa F., Medlock R., Schell E.: Design and Field Evaluation of Hybrid FRP/Reinforced Concrete Superstructure System. Journal of Bridge Engineering, 14, 5, 2009, 309-318
Google Scholar

Zoghi M.: The International Handbook of FRP Composites in Civil Engineering. Boca Raton. CRC Press, Taylor & Francis Group LLC, 2014
Google Scholar

Siwowski T., Rajchel M.: Kształtowanie mostowych dźwigarów hybrydowych typu „kompozyt FRP - beton”. Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture, 63, 2, 2016, 307-320
Google Scholar

Chen Y., Ziehl P.H., Harrison K.W.: Experimental characterization and optimization of hybrid FRP/RC bridge superstructure system. Journal of Bridge Engineering 14, 1, 2009, 45-54
Google Scholar

Kitane Y., Aref A.: Static and fatigue testing of hybrid fiber-reinforced polymer - concrete bridge superstructure. Journal of Composites for Construction, 8, 2, 2004, 182-190
Google Scholar

Siwowski T., Rajchel M., Kaleta D., Własak L.: Pierwszy w Polsce most drogowy z kompozytów FRP. Inżynieria i Budownictwo, 72, 10, 2016, 534-538
Google Scholar

Siwowski T., Kaleta D., Kulpa M.: Projekt pierwszego polskiego mostu drogowego z kompozytów FRP. Inżynieria i Budownictwo, 71, 9, 2015, 465-470
Google Scholar

Szczygieł J.: Mosty z betonu zbrojonego i sprężonego. WKiŁ, Warszawa, 1978
Google Scholar

Machelski C.: Obliczanie mostów z belek prefabrykowanych. Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław, 2006
Google Scholar

JRC Science for Policy Report. Prospect for new guidance in the design on FRP. Support to the implementation, harmonization and failure development of the Eurocodes, 2016
Google Scholar

Mateusz Rajchel

mrajchel@prz.edu.pl

Afiliacja:

Politechnika Rzeszowska, Wydział Budownictwa, Inżynierii Środowiska i Architektury, Zakład Dróg i Mostów, ul. Poznańska 2, 35-084 Rzeszów

Tomasz Siwowski