Fatigue load effects on highway bridges of Pakistan using Weigh-In-Motion data

Muhammad Adeel Arshad; Muhammad Fahad; Akhtar Naeem Khan; Mohammad Adil; Arsalaan Khan

doi:10.7409/rabdim.022.002

Opublikowane: 2022-03-31

Tom 21 Nr 1 (2022)

Efekty oddziaływań zmęczeniowych na drogowe obiekty inżynierskie w Pakistanie na podstawie danych ze stacji ważenia pojazdów w ruchu

Muhammad Adeel Arshad , Muhammad Fahad , Akhtar Naeem Khan , Mohammad Adil , Arsalaan Khan

Dział: Artykuły

https://doi.org/10.7409/rabdim.022.002

Abstrakt

Drogowe obiekty inżynierskie to elementy infrastruktury o zasadniczym znaczeniu dla bezpieczeństwa transportu, bez których nie sposób wyobrazić sobie funkcjonowania sieci komunikacyjnej. Pierwszorzędne znaczenie ma zapewnienie bezpieczeństwa eksploatacji przy ograniczonych do minimum wyłączeniach z ruchu w celu wykonania prac utrzymaniowych i naprawczych. Nieustannie rosnące natężenie ruchu i obciążenie osi pojazdów ciężarowych przekładają się bezpośrednio na większą sumaryczną liczbę cykli obciążenia zmęczeniowego. W badaniach wykorzystano dane dotyczące ruchu pojazdów ciężarowych, pochodzące ze stacji ważenia pojazdów w ruchu (ang. Weigh-In-Motion), zlokalizowanej na najdłuższej i najbardziej ruchliwej drodze szybkiego ruchu w Pakistanie. W celu obliczenia liczby cykli obciążeniowych w najbardziej wytężonych miejscach opracowano algorytm symulujący przejazdy pojazdów przez obiekty o różnych długościach przęsła, reprezentowane prostymi modelami analitycznymi. Przeanalizowano przypadek obiektu z pomostem z belek żelbetowych typu T, zlokalizowanego w strefie oddziaływania wybranej stacji ważenia pojazdów, w celu uzyskania widma naprężeń w najbardziej wytężonych elementach konstrukcji. Opisana metoda postępowania stanowi narzędzie do identyfikacji obiektów mostowych najbardziej narażonych na uszkodzenia zmęczeniowe w administrowanym obszarze i może być wykorzystana jako element kompleksowego systemu zarządzania obiektami infrastruktury drogowej.

Słowa kluczowe:

dopuszczalna masa całkowita, obiekty inżynierskie, trwałość zmęczeniowa, ważenie w ruchu, zakres naprężeń.

Podobne artykuły

Artur Duchaczek, Zbigniew Mańko, Zastosowanie metod numerycznych do oceny trwałości zmęczeniowej stalowych mostów wojskowych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 13 Nr 1 (2014)
Szymon Imiełowski, Bartosz Śniegocki, Zabezpieczenie mostów rurociągowych przed drganiami wywołanymi uderzeniem hydraulicznym , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 16 Nr 1 (2017)
Piotr Zieliński, Badania mieszanek mineralno-asfaltowych z dodatkiem odpadowych pap bitumicznych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 21 Nr 4 (2022)
Karolina Pełczyńska, Marcin Gajewski, Przegląd wybranych kryteriów zmęczeniowych warstw związanych spoiwami hydraulicznymi w nawierzchniach drogowych , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 17 Nr 3 (2018)
Damian Bęben, Adam Jan Stryczek, Analiza numeryczna mostu gruntowo-powłokowego z żelbetową płytą odciążającą , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 13 Nr 1 (2014)
Magdalena Wesołowska, Dawid Ryś, Analiza trwałości zmęczeniowej asfaltów drogowych i modyfikowanych z wykorzystaniem testu liniowego zwiększania amplitudy , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 17 Nr 4 (2018)
Wojciech Bańkowski, Analiza trwałości zmęczeniowej betonów asfaltowych z uwzględnieniem typu mieszanki i rodzaju lepiszcza , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 17 Nr 4 (2018)
From Editors, Od Redakcji, Wspomnienie - Jerzy Piłat (1937-2016), Profesor Politechniki Warszawskiej , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 15 Nr 4 (2016)
Cezary Kraszewski, Leszek Rafalski, Michał Ćwiąkała, Marcin Dreger, Wpływ stosowanych zakresów naprężeń na wartości wtórnego modułu odkształcenia oraz wskaźnika odkształcenia pospółki i kruszywa łamanego w badaniach płytowych VSS , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 19 Nr 4 (2020)
Peter Koteš, Miroslav Brodňan, Milan Chandoga, Tatiana Bacíková, Wojciech Kubissa, Most „Zlatné” - diagnostyka, rozwiązanie doraźne w celu usunięcia stanu awaryjnego oraz remont obiektu , Roads and Bridges - Drogi i Mosty: Tom 16 Nr 3 (2017)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >>

Możesz również Rozpocznij zaawansowane wyszukiwanie podobieństw dla tego artykułu.

Pobierz pliki

PDF

Zasady cytowania

Arshad, M. A., Fahad, M., Khan, A. N., Adil, M., & Khan, A. (2022). Efekty oddziaływań zmęczeniowych na drogowe obiekty inżynierskie w Pakistanie na podstawie danych ze stacji ważenia pojazdów w ruchu. Roads and Bridges - Drogi I Mosty, 21(1), 19–37. https://doi.org/10.7409/rabdim.022.002

Cited by / Share

Bibliografia

Donghuang Y., Yuan L., Ming Y., Naiwei L.: Lifetime Fatigue Reliability Evaluation of Short to Medium Span Bridges under Site-specific Stochastic Truck Loading. Advances in Mechanical Engineering, 9, 3, 2017, DOI: 10.1177/1687814017695047
Google Scholar

News Desk. Has Pakistani Government stopped implementing Axel Load Limit Law? Global Village Space, https://www.globalvillagespace.com/has-pakistani-government-stopped-implementing-axel-load-limit-law/
Google Scholar

Schijve J.: Fatigue of Structures and Materials in the 20th Century and the State of the Art. International Journal of Fatigue, 25, 8, 2003, DOI: 10.1016/S0142-1123(03)00051-3
Google Scholar

Arshad M.A.: A Comparative Study of Live Loads for the Design of Highway Bridges in Pakistan. International Journal of Bridge Engineering, 4, 3, 2016, 49-60
Google Scholar

Shahid S., Ahmad I., Arshad M.A.: An Assessment of Vehicular Live Loads for Bridge Design in Pakistan. International Journal of Bridge Engineering, 6, 1, 2018, 9-22
Google Scholar

National Highways Safety Ordinance. Government of Pakistan, 2000, http://pakistancode.gov.pk/pdffiles/administrator79f454ff038827bacaf1758984d449f7.pdf (11.02.2022)
Google Scholar

NTRC Axle Load Survey on National Highway & Motorway Network of Pakistan (NTRC-334). Ministry of Communications, Government of Pakistan, 2020, http://www.ntrc.gov.pk/ntrc_studies/NTRCAXLELOADSURVEYONNATIONALHIGHWAYMOTORWAYNETWORKOFPAKISTAN(NTRC-334)DEC2020.pdf (11.02.2022)
Google Scholar

Khan S.U., Ayub T., Qadir A.: Effect of Overloaded Vehicles on the Performance of Highway Bridge Girder: A Case Study. Procedia Engineering, 77, 2014, 95-105, DOI: 10.1016/j.proeng.2014.07.010
Google Scholar

Shoaib S., Qureshi L.A., Fahad M.: Development of Live Load Calibration Factor for State Highway Bridge Design of Pakistan. International Journal of Advanced Structures and Geotechnical Engineering, 4, 3, 2015, 165-172
Google Scholar

UN.ESCAP: Strengthening the Capacity of ESCAP Member States to Harmonize Standards on Weights, Dimensions and Emmissions of Road Vehicles for Facilitation of Transport along the Asian Highway Network. Study Report, 2019, https://hdl.handle.net/20.500.12870/285
Google Scholar

Maddah N.: Fatigue Life Assessment of Roadway Bridges based on Actual Traffic Loads. PhD thesis, École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Switzerland, 2013, DOI: 10.5075/epfl-thesis-5575
Google Scholar

Howard, Needles, Tammen & Bergendoff Int. Inc: Code of Practice Highway Bridges, Government of West Pakistan Highway Department, Lahore, 1967
Google Scholar

AASHTO LRFD Bridge Design Specifications. 7th edition, American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, 2014
Google Scholar

Brühwiler E.: Rational Approach for the Management of a Medium Size Bridge Stock. IABMAS’08: 4th International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management, Seoul, 2008
Google Scholar

Treacy M., Brühwiler E.: Fatigue Loading Estimation for Road Bridges Using Long Term Wim Monitoring. In: Advances in Safety, Reliability and Risk Management, Taylor & Francis Group, London, 2012
Google Scholar

Ye X.W., Su Y.H., Han J.P.: A State-of-the-Art Review on Fatigue Life Assessment of Steel Bridges. Mathematical Problems in Engineering, 2014, 956473, DOI: 10.1155/2014/956473
Google Scholar

Yu Y., Cai C., Deng L.: State-of-the-Art Review on Bridge Weigh-in-Motion Technology. Advances in Structural Engineering, 19, 9, 2016, 1514-1530, DOI: 10.1177/1369433216655922
Google Scholar

Maljaars J.: Evaluation of Traffic Load Models for Fatigue Verification of European Road Bridges. Engineering Structures, 225, 2020, 111326, DOI: 10.1016/j.engstruct.2020.111326
Google Scholar

Carneiro A.L., Portela E., Bittencourt T.N.: Development of Brazilian Highway Live Load Model for Unlimited Fatigue Life. Revista IBRACON de Estruturas e Materiais, 13, 4, 2020, DOI: 10.1590/s1983-41952020000400007
Google Scholar

Laman J.A., Nowak A.S.: Fatigue Load Models for Girder Bridges. Journal of Structural Engineering, 122, 7, 1996, 726-733, DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9445(1996)122:7(726)
Google Scholar

Wang C., Zhai M., Zhang P., Duan L., Chen X.: Fatigue safety monitoring and assessment of short and medium span concrete girder bridges. International Conference on Performance-based and Life-cycle Structural Engineering, Brisbane, 2015, DOI: 10.14264/uql.2016.928
Google Scholar

Jacob B., Labry D.: Evaluation of the Effects of Heavy Vehicles on Bridges Fatigue. 7th International Symposium on Heavy Vehicle Weights & Dimensions, Delft, 2002
Google Scholar

Zhuang H., Zhang J., Jiang R.: Fatigue Flexural Performance of Short-Span Reinforced Concrete T-Beams Considering Overloading Effect. Baltic Journal of Road & Bridge Engineering, 15, 2, 2020, 89-110, DOI: 10.7250/bjrbe.2020-15.474
Google Scholar

Yan D., Luo Y., Yuan M., Lu N.: Lifetime fatigue reliability evaluation of short to medium span bridges under site-specific stochastic truck loading. Advances in Mechanical Engineering, 9, 3, 2017, DOI:10.1177/1687814017695047
Google Scholar

Wang T.L., Liu C., Huang D., Shahawy M.: Truck Loading and Fatigue Damage Analysis for Girder Bridges based on Weigh-in-Motion Data. Journal of Bridge Engineering, 10, 1, 2005, 12-20, DOI: 10.1061/(ASCE)1084-0702(2005)10:1(12)
Google Scholar

Moses F., Schilling C.G., Raju K.S.: Commentary on New Fatigue Design and Evaluation Procedures. NCHRP Project 12-28(3), 1987
Google Scholar

Downing D., Socie D.F.: Simple Rainflow Counting Algorithms. International Journal of Fatigue, 4, 1, 1982, 31-40, DOI: 10.1016/0142-1123(82)90018-4
Google Scholar

ACI Committee 215: Considerations for Design of Concrete Structures Subjected to Fatigue Loading (ACI 215R-92), American Concrete Institute, Detroit, 1992
Google Scholar

Miner M.A.: Cumulative Damage in Fatigue. Journal of Applied Mechanics, 12, 3, 1945, 159-164, DOI: 10.1115/1.4009458
Google Scholar

Muhammad Adeel Arshad

ceadeel@uetpeshawar.edu.pk

Afiliacja:

University of Engineering and Technology, Peshawar, Department of Civil Engineering, Jamrud Road Peshawar 25000, Pakistan

Biogram

Assistant Professor, Department of Civil Engineering

Muhammad Fahad

Afiliacja:

University of Engineering and Technology, Department of Civil Engineering, Peshawar, Pakistan

Biogram

Associate Professor, Department of Civil Engineering

Akhtar Naeem Khan

Afiliacja:

University of Engineering and Technology, Department of Civil Engineering, Peshawar, Pakistan

Biogram

Professor, Department of Civil Engineering

Mohammad Adil

Afiliacja:

University of Engineering and Technology, Department of Civil Engineering, Peshawar, Pakistan

Biogram

Assistant Professor, Department of Civil Engineering

Arsalaan Khan

Afiliacja:

University of Engineering and Technology, Department of Civil Engineering, Peshawar, Pakistan

Biogram

Lecturer, Department of Civil Engineering

Efekty oddziaływań zmęczeniowych na drogowe obiekty inżynierskie w Pakistanie na podstawie danych ze stacji ważenia pojazdów w ruchu

Abstrakt

Słowa kluczowe:

Podobne artykuły

Pobrania

Muhammad Adeel Arshad

Muhammad Fahad

Akhtar Naeem Khan

Mohammad Adil

Arsalaan Khan