OCENA TRWAŁOŚCI ZMĘCZENIOWEJ ISTNIEJACEGO MOSTU STALOWEGO WEDŁUG EUROKODÓW

Zmęczenie materiału to jeden z najczęstszych powodów uszkodzeń istniejących mostów stalowych, zwłaszcza nitowanych. W związku z tym procedura oceny trwałości zmęczeniowej jest jedną z najistotniejszych w kompleksowej ocenie nośności i trwałości istniejących mostów. Niezawodna ocena trwałości zmęczeniowej jest zazwyczaj decydująca przy szacowaniu pozostałej (resztkowej) przydatności eksploatacyjnej mostu. W pracy przedstawiono główne fazy europejskiej procedury oceny trwałości zmęczeniowej, która jest kompatybilna z nowymi normami europejskimi służącymi do projektowania nowych konstrukcji stalowych – Eurokodami 1 i 3. Procedura wykorzystuje metodę bezwarunkowej żywotności w konwencji naprężeń nominalnych. Analiza oparta na tej metodzie uwzględnia wszystkie czynniki, które mogą mieć wpływ na niezawodność i bezpieczeństwo istniejących mostów stalowych. Ponadto analizę podzielono na trzy poziomy oceny: wstępną, szczegółową i ekspercką. Niepodważalną zaletą tej procedury jest fakt, że stanowi ona podstawę do tworzenia przyszłych norm europejskich w zakresie oceny nośności i prognozowania trwałości mostów. W pracy przedstawiono także przykład zastosowania procedury w ocenie trwałości zmęczeniowej kratownicowego mostu drogowego w jej poszczególnych fazach. Opierając się na przedmiotowej europejskiej procedurze oceny zmęczenia i obliczeniach MES, wyznaczono oraz przeanalizowano czynniki wpływające na żywotność obiektu. Przedstawiony przykład może zostać łatwo zastosowany w ocenie dowolnego mostu stalowego.

Pełny tekst (pdf)

1. Bridge Maintenance, Safety, Management, Resilience and Sustainability: Proc. of the Sixth International IABMAS Conference, Stresa, Lake Maggiore, Italy, 8-12 July 2013, Fabio Biondini, Dan M. Frangopol (eds.). CRC Press, 2012.
2. Czudek H., Pietraszek T.: Trwałość stalowych konstrukcji mostowych przy obciążeniach zmiennych. WKŁ, Warszawa 1980.
3. Kmita J.: Wytrzymałość eksploatacyjna mostów – celowość i zarys programu badań. Prace IBDiM, nr 1/1990.
4. Mańko Z., Wysokowski A.: Wytrzymałość eksploatacyjna przęseł mostowych. Prace IBDiM, nr 3/1990.
5. Rymsza J.: Trwałość i model degradacji obiektu mostowego. Inżynieria i Budow-nictwo, nr 10/1995.
6. Wysokowski A.: Trwałość mostów stalowych w funkcji zjawisk zmęczeniowych
7. i korozyjnych. IBDiM, Studia i Materiały, z. 53, 2001.
8. Czudek H., Wysokowski A.: Trwałość mostów drogowych. WKŁ, Warszawa 2005.
9. Alkhafaji T., Wróbel M., Zobel H.: Określanie trwałości mostów drogowych. Mosty, nr 2/2007.
10. Moses F., Schilling C.G., Raju K.S.: Fatigue evaluation procedures for steel bridges. NCHRP Report 299, Transportation Research Board, National Research Council, Washington DC, November 1987.
11. Ni Y., Ye X., Ko J.: Monitoring-based fatigue reliability assessment of steel bridges: analytical model and application. Journal of Structural Engineering, ASCE,
12. no. 136(12), 2010.
13. Guo T., Frangopol D.M., Chen Y.: Fatigue reliability assessment of steel bridge details integrating weigh-in-motion data and probabilistic finite element analysis. Computers & Structures, vol. 112-113, 2012.
14. Kűhn B. et al.: Assessment of existing steel structures: recommendations for estimation of remaining fatigue life. JRC Scientific and Technical Report no. 43401. European Commission, Joint Research Centre, Luxembourg 2008.
15. PN-EN 1993-1-9:2007. Eurokod 3. Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-9: Zmęczenie.
16. PN-EN 1991-2:2007. Eurokod 1: Oddziaływanie na konstrukcje. Część 2: Obciążenia ruchome mostów.
17. PN-EN 1993-2:2007. Eurokod 3. Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 2: Mosty.
18. Siwowski T.: Porównanie nośności normowej i użytkowej typowego przęsła mostu kratowego. Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, Seria: Budownictwo
19. i Inżynieria Środowiska, nr 51, 2009.
20. Akesson B.: Fatigue life of riveted Steel Bridges. CRC Press/Balkema, London 2010.
21. Świt G., Goszczyńska B., Trąmpczyński W., Krampikowska A.: Zastosowanie metody emisji akustycznej do oceny stanu technicznego mostu stalowego. Inżynieria
22. i Budownictwo, nr 10/2013.
23. Larsson T.: Material and fatigue properties of old metal bridges. Master Thesis 2006:26. Luleå University of Technology, Luleå, Sweden 2006.