Evaluation of seismic behaviour of railway bridges considering track-bridge interaction

Ehsan Dehghani; Maryam Najafi Zadeh; Azam Nabizadeh

doi:10.7409/rabdim.019.004

Opublikowane: 2019-03-31

Tom 18 Nr 1 (2019)

Ocena zachowania sejsmicznego mostów kolejowych z uwzględnieniem oddziaływania pomiędzy torem i mostem

Ehsan Dehghani , Maryam Najafi Zadeh , Azam Nabizadeh

Dział: Articles

https://doi.org/10.7409/rabdim.019.004

Abstrakt

Mosty kolejowe wykazują dużą odporność na trzęsienia ziemi. Pomimo, że ich wytrzymałość była określana pod względem jakościowym w wielu opracowaniach, m.in. Stowarzyszenia AREMA (ang. American Railway Engineering and Maintenance of Way Association), dotychczas nie zaproponowano kryteriów ilościowych tej oceny. Celem niniejszej pracy jest przedstawienie kryteriów ilościowych oceny zachowania się mostów kolejowych poddanych działaniu obciążeń sejsmicznych. W artykule przedstawiono modele MES odpowiedzi dynamicznej mostów w warunkach sejsmicznych, w których uwzględniono oddziaływanie toru kolejowego z mostem lub to oddziaływanie nie było brane pod uwagę. Badane modele oceniane były z wykorzystaniem analizy pushover i dynamicznej analizy przyrostowej na podstawie czternastu zapisów trzęsień ziemi, które miały miejsce w przeszłości. Wyniki analiz wyraźnie pokazują, że zaproponowany model uwzględniający oddziaływanie toru z mostem zachowuje się w warunkach sejsmicznych lepiej pod względem wytrzymałościowym. W przypadku tego modelu parametry takie jak: przemieszczenie pomostu, siła ścinająca pomiędzy torem i pomostem oraz obrót plastyczny przegubów są mniejsze o odpowiednio 70-90%, 20-83% i 85-100%. W pracy zaproponowano równania do szacowania przemieszczenia pomostu oraz siły ścinającej w podstawie toru, bez uwzględnienia oddziaływania toru z mostem, wykorzystując metodę maksimów przyśpieszenia ziemskiego (ang. Peak Ground Acceleration, PGA), zarejestrowanych podczas wstrząsów sejsmicznych.

Słowa kluczowe:

analiza dynamiczna przyrostowa (IDA), analiza nieliniowa, analiza pushover, most kolejowy, oddziaływanie toru z mostem (TBI).

Podobne artykuły

Roman Nagórski, Krzysztof Błażejowski, Magdalena Nagórska, Analiza porównawcza ugięć i odkształceń dwóch nawierzchni drogowych o dużym obciążeniu ruchem , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 14 Nr 1 (2015)
Jacek Szelążek, Piotr Gutkiewicz, Sławomir Mackiewicz, Ultradźwiękowe pomiary naprężeń z wykorzystaniem fali podłużnej – próba zastosowania do badania konstrukcji mostowej , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 10 Nr 1-2 (2011)
Marta Wasilewska, Władysław Gardziejczyk, Paweł Gierasimiuk, Ocena właściwości przeciwpoślizgowych nawierzchni betonowych z odkrytym kruszywem w początkowym okresie ich użytkowania , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 16 Nr 4 (2017)
Elżbieta Walerian, Ryszard Janczur, Mieczysław Czechowicz, Skuteczność ekranów akustycznych jako zabezpieczenia przed hałasem drogowym w obszarach zurbanizowanych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 2 Nr 1 (2003)
Nabil Hazim, Subhi M. Bazlamit, Zaydoun Abu Salem, Omar Alghazawi, Issam Odeh, Wyznaczanie bezpiecznych odległości pomiędzy pojazdami i czasów dojazdu na rondach w Jordanii , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 18 Nr 3 (2019)
Lesław Kwaśniewski, Analiza dynamiczna oddziaływania ruchomego koła na pokrywę studni kablowej , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 9 Nr 1 (2010)
Krzysztof Żółtowski, Wpływ różnych cięgien na właściwości statyczne i dynamiczne kładki podwieszonej , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 1 Nr 2 (2002)
Grzegorz Mazurek, Przemysław Buczyński, Marek Iwański, Renata Horodecka, Wpływ trójskładnikowego spoiwa hydraulicznego na właściwości recyklowanej podbudowy z asfaltem spienionym oraz emulsją asfaltową: badania terenowe , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 21 Nr 4 (2022)
Daria Jóźwiak-Niedźwiedzka, Karolina Gibas, Michał A. Glinicki, Grzegorz Nowowiejski, Wpływ dodatku popiołu lotnego wapiennego na przepuszczalność betonów w odniesieniu do mediów agresywnych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 10 Nr 3 (2011)
Szymon Imiełowski, Deformacje smukłych elementów konstrukcji mostowej w zakresie dokrytycznym , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 20 Nr 1 (2021)

<< < 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 > >>

Możesz również Rozpocznij zaawansowane wyszukiwanie podobieństw dla tego artykułu.

Pobierz pliki

PDF (English)

Zasady cytowania

Dehghani, E., Zadeh, M. N., & Nabizadeh, A. (2019). Ocena zachowania sejsmicznego mostów kolejowych z uwzględnieniem oddziaływania pomiędzy torem i mostem. Roads and Bridges - Drogi I Mosty, 18(1), 51–66. https://doi.org/10.7409/rabdim.019.004

Cited by / Share

Bibliografia

Esveld I.C.: A better understanding of continuous welded rail track. Parameters, 1, 1996, 9-6
Google Scholar

Bruneau M.: Performance of steel bridges during the 1995 Hyogoken-Nanbu (Kobe, Japan) earthquake–a North American perspective. Engineering Structures, 20, 12, 1998, 1063-1078
Google Scholar

Biondi B., Muscolino G., Sofi A.: A substructure approach for the dynamic analysis of train-track-bridge system. Computers & structures, 83, 28-30, 2005, 2271-2281
Google Scholar

Bu Y.Z.: Research on the transmission mechanism of longitudinal force for highspeed railway bridges. Ph. D. Dissertation in Civil Engineering, Southwest Jiaotong University, 1998
Google Scholar

Read D., LoPresti J.: Management of rail neutral temperature and longitudinal rail forces. Railway Track and Structures, 101, 8, 2005, 18-19
Google Scholar

Ruge P., Birk C.: Longitudinal forces in continuously welded rails on bridgedecks due to nonlinear track-bridge interaction. Computers & structures, 85, 7-8, 2007, 458-475
Google Scholar

Xu Q.Y., Zhang X.J.: Longitudinal forces characteristic of Bogl longitudinal connected ballastless track on high-speed railway bridge [J]. Journal of Central South University: Science and Technology, 40, 2, 2009, 526-532
Google Scholar

Yan B., Dai G.L., Zhang H.P.: Beam-track interaction of high-speed railway bridge with ballast track. Journal of Central South University, 19, 5, 2012, 1447-1453
Google Scholar

Battini J.M., Ülker-Kaustell M.: A simple finite element to consider the non-linear influence of the ballast on vibrations of railway bridges. Engineering structures, 33, 9, 2011, 2597-2602
Google Scholar

Dai G.L., Liu W.S.: Applicability of small resistance fastener on long-span continuous bridges of high-speed railway. Journal of Central South University, 20, 5, 2013, 1426-1433
Google Scholar

Rauert T., Bigelow H., Hoffmeister B., Feldmann M.: On the prediction of the interaction effect caused by continuous ballast on filler beam railway bridges by experimentally supported numerical studies. Engineering Structures, 32, 12, 2010, 3981-3988
Google Scholar

AREMA. Seismic Design For Railway Structures. American Railway Engineering and Maintenance-of-Way Association, Washington, United States, 2006
Google Scholar

Khan M.A.: Earthquake-Resistant Structures: Design, Build, and Retrofit. Butterworth-Heinemann, 2013
Google Scholar

He X., Kawatani M., Hayashikawa T., Matsumoto T.: Numerical analysis on seismic response of Shinkansen bridge-train interaction system under moderate earthquakes. Earthquake engineering and engineering vibration, 10, 1, 2011, 85-97
Google Scholar

Zhao Z., Wu G., Ali E., Wang X., Kou C.: Rock slope stability evaluation in static and seismic conditions for left bank of Jinsha River Bridge along Lijiang-Xamgyi’nyilha railway, China. Journal of Modern Transportation, 20, 3, 2012, 121-128
Google Scholar

Yan B., Liu S., Pu H., Dai G., Cai X.: Elastic-plastic seismic response of CRTS II slab ballastless track system on high-speed railway bridges. Science China Technological Sciences, 60, 6, 2017, 865-871
Google Scholar

Caglayan O., Ozakgul K., Tezer O., Uzgider E.: Evaluation of a steel railway bridge for dynamic and seismic loads. Journal of Constructional Steel Research, 67, 8, 2011, 1198-1211
Google Scholar

Mu D., Gwon S.G., Choi D.H.: Dynamic responses of a cable-stayed bridge under a high speed train with random track irregularities and a vertical seismic load. International Journal of Steel Structures, 16, 4, 2016, 1339-1354
Google Scholar

Ryjáček P., Vokáč M.: Long-term monitoring of steel railway bridge interaction with continuous welded rail. Journal of Constructional Steel Research, 99, 2014, 176-186
Google Scholar

Dai G.L., Yan B.: Longitudinal forces of continuously welded track on high-speed railway cable-stayed bridge considering impact of adjacent bridges. Journal of Central South University, 19, 8, 2012, 2348-2353
Google Scholar

Ruge P., Widarda D.R., Schmälzlin G., Bagayoko L.: Longitudinal track-bridge interaction due to sudden change of coupling interface. Computers & Structures, 87, 1-2, 2009, 47-58
Google Scholar

UIC774-3. Track-bridge interaction. Union Internationale des Chemins de fer, Paris, 2001
Google Scholar

EN13764-1:2002 Railway applications - Track - Rail - Part 1. European Standard, Brussles
Google Scholar

Zhang J., Wu D.J., Li Q.: Loading-history-based track-bridge interaction analysis with experimental fastener resistance. Engineering Structures, 83, 2015, 62-73
Google Scholar

Ryjáček P., Howlader M.M., Vokáč M., Stollenwerk B., Ondovčák P.: The rail-bridge interaction-recent advances with ERS fastening system for steel bridges. Transportation Research Procedia, 14, 2016, 3972-3981
Google Scholar

CALTRANS. Seismic design criteria. California Department of Transportation, Sacramento, California, 2004
Google Scholar

Shinde D., Nair Veena V., Pudale Yojana M.: Pushover analysis of multi story building. International Journal of Research in Engineering and Technology, 3, 2014, 691-693
Google Scholar

FEMA-350 Recommended Seismic Design Criteria for new steel moment-frame buildings. Federal Emergency Management Agency, Washington, D.C., 2000
Google Scholar

Bertero V.V.: Strength and deformation capacities of buildings under extreme environments. Structural engineering and structural mechanics, 53, 1, 1977, 29-79
Google Scholar

Chopra A.K., Goel R.K.: A modal pushover analysis procedure for estimating seismic demands for buildings. Earthquake engineering & structural dynamics, 31, 3, 2002, 561-582
Google Scholar

Chopra A.K., Goel, R.K.: A modal pushover analysis procedure to estimate seismic demands for unsymmetric plan buildings. Earthquake engineering & structural dynamics, 33, 8, 2004, 903-927
Google Scholar

Vamvatsikos D., Cornell C.A.: Incremental dynamic analysis. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 31, 3, 2002, 491-514
Google Scholar

Shome N., Cornell C.A.: Normalization and scaling accelerograms for nonlinear structural analysis. Proceedings of the 6th US National Conference on Earthquake Engineering, 1-12 May 1998, Seattle, Earthquake Engineering Research Institute, Oakland (CD-ROM)
Google Scholar

Strong Motion Database. Pacific Earthquake Engineering Research (PEER), 2005
Google Scholar

Ehsan Dehghani

Dehghani@qom.ac.ir

Afiliacja:

University of Qom, Department of civil engineering, Khodakaram Blvd., 37195-1519 Qom, Iran

Maryam Najafi Zadeh

Afiliacja:

University of Qom, Department of civil engineering, Khodakaram Blvd., 37195-1519 Qom, Iran

Azam Nabizadeh

Afiliacja:

University of Wisconsin-Milwaukee, Department of Civil and Environmental Engineering, Milwaukee, WI 53211, Stany Zjednoczone Ameryki Północnej

Ocena zachowania sejsmicznego mostów kolejowych z uwzględnieniem oddziaływania pomiędzy torem i mostem

Abstrakt

Słowa kluczowe:

Podobne artykuły

Pobrania

Ehsan Dehghani

Maryam Najafi Zadeh

Azam Nabizadeh