Rákóczi híd próbaterhelése

Átírás

1 Rákóczi híd próbaterhelése Dr. Kövesdi Balázs egyetemi docens, BME Dr. Dunai László egyetemi tanár, BME

2 Próbaterhelés célja - programja Cél: Villamos forgalom elindítása előtti teherbírás ellenőrzése helyszíni mérésekkel. Időpont: Program: 1. Fázis: lokális (keresztirányú) mérés - cél: villamospálya alatti részek (gerinclemez,kereszttartó) lokális vizsgálata (1995-ös próbaterhelésnél nem vizsgált részek) 2. Fázis: globális (hosszirányú) mérés - cél: villamos + közúti forgalom együttese (1995 equivalens villamos teher) - 33 db statikus teherállásban (15 keresztirányú mérés, 18 globális terhelés) - 2x32 ponton mértük a szerkezet lehajlását, - 19 ponton nyúlásmérés. - Vonat-hatásábra felvételétele - Sajátfrekvenciák meghatározása - Komplex dinamikus mérési program (villamos + tehergépkocsik) Hídcsoport: 1. Rákóczi híd 2. Budafoki úti híd 3. Nádorkerti úti híd

3 Terhelő járművek 4 db átlagosan 85 kn súlyú Combino villamos Combino önsúly fő utas nyílásonként 4 db 2 darab, átlagosan 35 kn súlyú, négytengelyes jármű 17, kn/m megoszló teher Teljes teherhányad 71% (villamospálya alatti szerkezeti részekre koncentrálva)

4 Statikus mérések programja (lokális mérések) Cél: villamospálya alatti szerkezet vizsgálata Nyúlásmérés + keresztirányú lehajlás mérés

5 Statikus mérések programja (globális mérések) Cél: Teherbírás ellenőrzése (villamos + közúti forgalom) - összes nyílás mértékadó leterhelése ös próbaterheléssel kompatibilis mérési program

6 Statikus mérések programja (globális mérések)

7 Statikus mérések (globális terhelés) Mértékadó teherállások

8 Statikus mérési eredmények Lokális keresztirányú mérés 7. teherállás <-- Déli (kifolyási) oldal Északi (befolyási) oldal --> Hossz [m] Lehajlás [mm] mért - I mért - II számított - I számított - II - keresztirányú metszetek felvétele, lehajlási ábra meghatározása - nyúlásmérés a pályaszerkezeten, kereszttartókon igazoltuk a villamospálya alatti szerkezeti részek megfelelőségét

9 Statikus mérési eredmények Globális hosszirányú mérés - vonalanként 32 db szintezési pont 25. teherállás <-- Pest Hossz [m] Buda --> -3 - budai oldalon sűrű pontfelvétel, - pesti oldalon ellenőrző jellegű (szimmetrikus) Lehajlás [mm] Kiegészítő mérés: - fotogrammetriai alakmeghatározás - saruelmozdulás (interferometer) 3 4 mért - B mért - K számított - B számított - K

10 Statikus mérési eredmények Globális hosszirányú mérés 17. teherállás <-- Pest Hossz [m] Buda --> teherállás <-- Pest Hossz [m] Buda --> Lehajlás [mm] Lehajlás [mm] mért - B mért - K számított - B számított - K mért - B mért - K számított - B számított - K Megállapítások: 1. A próbaterhelés során mért lehajlások a szemlélet alapján várt és a számított értékeknek megfelelőek 2. lokális vizsgálatok: kereszttartók legnagyobb lehajlása 9,2 mm (számított lehajlás 88 %-a) maradó lehajlás maximum 1 %. 3. globális vizsgálatok: nyílásközepek legnagyobb mért lehajlása 2-78 mm (számított lehajlás 75-88%-a), maradó lehajlás nyílásonként 4-1 %.

11 Statikus mérési eredmények - nyúlásmérés Globális szerkezeti viselkedés ellenőrzése Lokális szerkezeti viselkedés ellenőrzése - 4 globális keresztmetszet - Pilon - Ferde rúd 57 db mérési pont - kereszttartó - hosszbordák / pályalemez - kereszttartók, pályaszerkezet 52 db mérési pont Összesen 19 db nyúlásmérő bélyeg

12 Statikus mérési eredmények - nyúlásmérés feszültségváltozás [MPa] A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A1 mért bélyegszám számított feszültségváltozás [MPa] mért számított B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B1 bélyegszám

13 Statikus mérési eredmények - nyúlásmérés feszültségváltozás [MPa] mért számított K22 K23 K24 K25 K26 K27 K28 K29 bélyegszám feszültségváltozás [MPa] mért számított bélyegszám K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K1

14 Statikus mérési eredmények - fáradásvizsgálat Próbaterhelés mérési eredményei COMBINO villamosok Hosszborda illesztés független statikai számítások fáradásvizsgálati eredményeit megerősítették COMBINO és új CAF villamosokra is Kereszttartó ellenőrzés

15 Hajlítási merevségi kritérium: Nincs mindig a biztonság oldalán Kereszttartó szükséges merevsége EN I st E m EN b 4 w 1 3 u b MSZ Kutatási cél: szükséges merevség meghatározása Csavarási merevségi kritérium: jelentős túltervezéshez vezet I I t p 5, 3 cr f y f y E nyúlásmérő bélyegek Θ értékét Nemzeti Melléklet adj meg. Θ=6 ajánlott.

16 Mérési eredmények Mérési eredmények kiértékelése Kereszttartó szélső szál normálfeszültség Mechanikai modell max f y stress in the cross girder from qdev [MPa] 2 1,5 1,5-1,5-2 y =,24x 2 -,358x ,5 axial normal stress level [MPa] -1 q mért dev, mért 1, 78 kn m I q st számított dev, EN , 76 Méretezési eljárás fejlesztés ECCS Evolution Group EN ,92 n b 2 3 L 3 I b kn m

17 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Vonat-hatásábra mérés eredményei 6 B8 bélyeg A1 bélyeg 15 A2 bélyeg 1 A3 bélyeg 5 hídtengely [m] feszültségváltozás [MPa] feszültségváltozás [MPa] B9 bélyeg 2 B1 bélyeg hídtengely [m] feszültségváltozás [MPa] 2 hídtengely [m] K1 bélyeg Ferde rúd hatás K2 bélyeg K6 bélyeg K7 bélyeg -7 Hidász Napok 215 Visegrád,

18 Sajátfrekvenciák meghatározása Függőleges rezgések fáziskép spektruma frekvencia [Hz] Első hajlító frekvencia 1,22 Hz Első csavaró frekvencia 3,61 Hz

19 Dinamikus mérés programja 4 db egyenként ~35 kn súlyú tehergépkocsival, majd 1 és 2 db Combino villamossal 19 db nyúlásmérő bélyegen, 5 Hz-es mintavételi frekvenciával mértük a szerkezeten keletkező nyúlásokat

20 Dinamikus tényezők értékei A főtartókon: - 5 km/h-s tehergépkocsis futam ν= 1,1. - villamossal végzett futamokból ν =1,5 A kereszttartókon: - 5 km/h-s tehergépkocsis futam ν = 1,1. - villamossal végzett futamokból ν =1,6 A vizsgált támaszkörnyezetben: - tehergépkocsis futamok ν =1,17 1,24 - villamossal végzett futamok ν =1,3 1,8 Megállapítások: 1. Villamosok jelentősen kisebb dinamikus hatást okoztak a szerkezeten (mind a főtartón, mind a szerkezeti részleteken), mint a tehergépkocsik. 2. Dinamikus tényező mért értéke kisebb, mint a szabvány alapján számított érték. Villamosforgalom megnyugtató biztonsággal megindítható!

21 Köszönöm a megtisztelő figyelmet!