WPŁYW DUŻYCH PRĘDKOŚCI W ANALIZIE STOCHASTYCZNYCH DRGAŃ MOSTU KOLEJOWEGO Z LOSOWO ZMIENNĄ SZTYWNOŚCIĄ PODSYPKI

Przedmiotem pracy jest analiza drgań belkowego mostu kolejowego z nawierzchnią podsypkową, obciążonego przejazdami pociągu z dużymi prędkościami. W analizie uwzględniono losowe zmiany sztywności podsypki wzdłuż toru kolejowego. Przedstawiono dynamiczny model pociągu, składający się z pojazdów szynowych o 6 stopniach swobody i wyprowadzono równania drgań układu: dźwigar mostowy – nawierzchnia podsypkowa – pociąg. Stosując metodę Monte Carlo wy-znaczono przebiegi czasowe wartości oczekiwanych i odchyleń standardowych, do-tyczących przemieszczeń i przyspieszeń drgań. Przedstawiono wykresy ilustrujące zależność maksymalnych wartości badanych charakterystyk probabilistycznych od prędkości pociągów. Na podstawie analizy wyników obliczeń sformułowano wnioski dotyczące oceny wpływu dużych prędkości na: a) wartości oczekiwane ugięć i przyspieszeń toru i dźwigara, b) odchylenia standardowe jako miary rozrzutu drgań, spowodowanego losowymi zmianami sztywności podsypki.

Pełny tekst (pdf)

[1] Andersen L., Nielsen S.R.K.: Vibrations of a track caused by variation of the foundation stiffness, Probabilistic Engineering Mechanics, vol. 18, 2003, pp. 171-184.

[2] Au F.T.K., Wang J.J., Cheung Y.K.: Impact study of cable-stayed railway bridge with random rail irregularities, Engineering Structures, vol. 24, no. 5, 2002, pp. 529-541.

[3] Biondi B., Muscolino G., Sofi A.: A substructure approach for the dynamic analysis of train – track – bridge system, Computers and Structures, vol. 83, 2005, pp. 2271-2281.

[4] Bryja D., Hołubowski R.: Modelowanie belkowych mostów kolejowych z zastosowaniem metody GFEM. Część I. Sformułowanie teoretyczne, Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, seria Budownictwo i Inżynieria Środowiska, nr 283, z. 59, 2012, s. 5-19.

[5] Bryja D., Hołubowski R.: Losowe zmiany sztywności podsypki w analizie drgań zespolonego mostu kolejowego, Przegląd Komunikacyjny, nr 12, 2013, s. 30-35.

[6] Bryja D., Hołubowski R.: GFEM modelling and Monte Carlo solutions for railway bridge with random track ballast, Proc. of the Fourteenth International Conference on Civil, Structural and Environmental Engineering Computing, Civil-Comp Press, Stirlingshire, United Kingdom, 2013, doi:10.4203/ccp.102.21.

[7] Bryja D., Hołubowski R., Gisterek I.: Railroad vehicle modelling in probabilistic vibration analysis of a railway bridge with randomly fluctuating track ballast stiffness, Proc. of the 9^th European Conference on Structural Dynamics, EURODYN 2014, Porto, Portugal, 30^th June – 2^nd July 2014 (in print).

[8] Dahlberg T.: Railway track stiffness variations – consequences and counter-measures, International Journal of Civil Engineering, vol. 8, no. 1, 2010, pp. 1-12.

[9] Klasztorny M.: Dynamika mostów belkowych obciążonych pociągami szybko-bieżnymi, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2005.

[10] Sobczyk K., Spencer B.F.: Stochastyczne modele zmęczenia materiałów, PWN, Warszawa 1996.

[11] Yang Y.B., Yau J.D., Wu Y.S.: Vehicle-bridge interaction dynamics: with applications to high-speed railways, World Scientific, Singapur 2004.

[12] Yau J.D., Yang Y.B., Kuo S.R.: Impact response of high speed rail bridges and riding comfort of rail cars, Engineering Structures, vol. 21, 1999, pp. 836-844.

[13] PN-EN 1990:2004/A1:2008 – Podstawy projektowania konstrukcji – Załącznik A2.