Rovatok 2015-től
Rovatok
- Bemutatkozás »
- Fejlesztés beruházás »
- Informatika »
- Korszerűsítés »
- Környezetvédelem »
- Közlekedésbiztonság »
- Közlekedéstörténet »
- Kutatás »
- Megemlékezés »
- Méréstechnika »
- Mérnöki ismeretek »
- Minőségbiztosítás »
- Szabályzatok »
- Technológia »
- Egyéb »
Szerzői segédlet
A Sínek Világa folyóirat szerzőinek összeállított szempontok és segédlet.
Tovább »Vasúti híd és pályacsatlakozás modellezése Plaxis3D szoftverrel
- ödométeres modulusa az első főfeszültség növekedésével javul;
- rugalmassági modulusa a harmadik főfeszültség növekedésével javul, a deviátorfeszültség növekedésével csökken;
- mindegyik merevségi modulusa a tehermentesítés és újraterhelés tartományában 3-5-szöröse az első terhelésre érvényes értéknek;
- sokkal merevebbek a kis (10–5–10–4 nagyságrendű) alakváltozások tartományában, mint a szerkezetek közvetlen közelében levő zónákban és a laborvizsgálatok mintáiban jelentkező 10–3–10–2 nagyságrendű alakváltozások esetében.
A modellben a zúzottkő ágyazatot Mohr–Coulomb, a vasbeton szerkezeti elemeket pedig lineárisan rugalmas anyagmodellel modelleztem. A számításokban alkalmazott paramétereket a 2. táblázat foglalja össze.
A hídfőmodell globális viselkedése
A 4. ábra egy deformált hálót mutat a megadott jellemzőkkel leírt esetre. Látható, hogy a töltés benyomódik a puha altalajba, és a különböző merevségű szerkezetek határán ugrásszerű süllyedéskülönbség alakul ki. Az is megfigyelhető, hogy a jól alapozott tartószerkezet gyakorlatilag „mozdulatlan” marad.
Az 5. ábra a 4. ábrán megismert esetre mutatja a függőleges mozgásokat, s ennek alapján a következő megállapításokat tehetjük:
- legnagyobb a süllyedés a folyópályán, a zúzottkő ágyazat tetején;
- a merev hídszerkezethez közelítve a süllyedés jelentősen csökken, közvetlenül a hídfő mögött a legnagyobb érték harmada jelenik meg;
- a hídfők és a felszerkezet gyakorlatilag „mozdulatlan”, az utóbbi lehajlása kevesebb mint 20 mm;
- a töltéslábak melletti emelkedés a töltés alatti alaptörés jele.
A 6. ábrán ugyanezen eset süllyedési hosszmetszete látható, melyről azt emelem ki, hogy a mozgások mértéke a mélység növekedésével rohamosan csökken, a határmélység a felszíntől kb. 10 m-re van.
A 7. ábra a tartószerkezet beemelése előtti fázisban mutatja az egyik hídfő vízszintes mozgását az előbbiekkel azonos esetre. A mozgások mértékének jobb megítélhetősége érdekében csak a cölöpöket összefogó gerendát és a hídfőt tettem láthatóvá. Az ábráról megállapítható, hogy
- a hídfő vízszintes mozgása csekély, 15 mm alatt marad;
- a legnagyobb mozgás a hídfőfal alján jelentkezik;
- a mozgás a fal teteje felé haladva egyre csökken.
Úgy tűnik, hogy a töltés súlyából eredő vízszintes földnyomások jobban érvényesülnek a cölöpökön keresztül az altalajban, mint közvetlenül a háttöltésben; a hídfő teteje nem mozdul el (bár a felszerkezet még nem támasztja ki), az alja a nyílás felé mozdul.
A jelen tanulmány ugyan a vasúti hídszerkezet előtti és utáni átmeneti zóna viselkedésére fókuszál, de célszerű felvillantani a cölöpök viselkedését is. A 8. ábra az egyik közbenső cölöp vízszintes mozgását és igénybevételeit mutatja a 7. ábrán ismertetett esetre. A következőket érdemes kiemelni:
- a legnagyobb vízszintes mozgás a cölöpösszefogó gerenda alatt alakul ki, és mértéke a mélységgel „szabályosan” csökken;
- a normálerő a felső 10 m-en gyakorlatilag konstans, a puha agyagban az ellenállás és a negatív köpenysúrlódás képződésének határhelyzete alakul ki, az alsó kb. 5 m-en a homokban már az ellenállás uralkodik;
- a kezdeti pozitív nyomaték a legnagyobb, ami a cölöpösszefogó gerenda által biztosított befogásból adódik, majd a nyomatéki ábra előjelet vált, körülbelül a réteghatárnál eléri a negatív maximumot, majd a homokban lecseng.
Megemlítem, hogy a többi modellel nyert eredmények is hasonlóak voltak, mint a 4–8. ábrán bemutatottak, természetesen a mozgások mértéke különbözött.
Irodalomjegyzék
- [1] Horvát F., Németh Gy.: Pálya és híd kölcsönhatásából keletkező erőhatások meghatározása, modellezése, ezek következményeinek hatása a méretezési előírásainkra. Zárójelentés. Munkaszám: 92-3106-32. Készítette: Széchenyi István Egyetem, Győr, 2010. 11. 20.
- [2] Szepesházi R.: Hídalépítmények tervezésének fejlesztése. 50. Hídmérnöki Konferencia, Siófok, 2009, pp. 429–470.
- [3] Szép J.: Talaj és szerkezet kölcsönhatásának figyelembevétele hídszerkezetek modellezésénél. Sínek Világa, 2014/1.
- [4] Paixão, A. et al., Research on railway transition zones – Case studies in a Portuguese line. INSERTZ, International Seminar on Rail Track Substructures and Transition Zones, Lisbon, Portugal, 2014.
- [5] Hudacsek P., Koch E., Szilvágyi Zs., Wolf Á.: Kis nyílású műtárgyak csatlakozó szakaszainak vizsgálata dinamikus teherre. Sínek Világa, 2017/2, pp. 32–36.
- [6] Brinkgreve R. B. J., Vermeer P. A., PLAXIS-Finite element code for soil and rock analyses, Plaxis 3D. Manuals, Delft University of Technology, Plaxis bv, The Netherlands. 2010.
Ha szeretne rendszeresen hozzájutni a legfrisebb számokhoz, fizessen elő a folyóiratra.