Ž ILINSKÁ UNIVERZITA V Ž ILINE Stavebná fakulta Katedra stavebných konštrukcií a mostov

1. ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE Stavebná fakulta Katedra stavebných konštrukcií a mostov VÝSKUMNÁ ÚLOHA INŠTITUCIONÁLNEHO VÝSKUMUVÚ 03/303/04 - 4 PREVÁDZKOVÉ ZAŤAŽENIE ŽELEZNIČNÝCH MOSTOV ZODPOVEDNÝ RIEŠITEĽ: Ing. Jozef Gocál, PhD. SPOLURIEŠITELIA: prof. Ing. Josef Vičan, CSc. Ing. Richard Hlinka

2. 1. Charakteristika riešenej problematiky • Správne vystihnutie účinkov prevádzkového zaťaženia má významný vplyv na posúdenie únavovej odolnosti mostov • Normové prístupy: • STN 73 6203 Zaťaženie mostov (1986) • Definuje spektrá rozkmitov napätí (v bezrozmernom tvare), ktoré sú charakterizované: • počtom cyklov napätí v jednotlivých triedach zaťažení železničnou prevádzkou (P1, P2, P3) • pomerom rozkmitov napätí od skutočného prevádzkového zaťaženia a od normového základného zaťažovacieho vlaku (v závislosti od náhradnej dĺžky posudzovaného prvku) Tieto spektrá sú založené na výsledkoch dlhoročného experimentálneho výskumu zaoberajúceho sa skutočným zaťažením na železničných mostoch.

3. STN P ENV 1991-3 Zásady navrhovania a zaťaženia konštrukcií - Časť 3: Zaťaženia mostov dopravou • Pre modelovanie prevádzkového zaťaženia železničnou dopravou zavádza celkovo 12 typov prevádzkových vlakov, ktoré sú charakterizované: • veľkosťou nápravových síl a vzdialenosťou náprav rušňa a stanoveného počtu vagónov • sledmi prevádzkových vlakov v normálnej a ťažkej prevádzke Chýba komentár, ktorý by objasňoval pôvod technických údajov o jednotlivých typoch prevádzkových vlakov ako aj o početnosti ich prejazdov v danom type prevádzky. Je otázne, nakoľko sú účinky týchto zaťažovacích modelov reprezentatívne v porovnaní s účinkami skutočného prevádzkového zaťaženia železničnou dopravou v našich podmienkach.

4. Predmetom riešenej úlohy je konfrontácia účinkov skutočného prevádzkového zaťaženia na našich železničných mostoch s účinkami prevádzkového zaťaženia podľa EC1 – na základe posúdenia únavovej odolnosti • Úloha nadväzuje na výskumnú úlohu riešenú v predchádzajúcom období, ktorá bola zameraná na vyšetrovanie účinkov prevádzkového zaťaženia na hlavných nosníkoch existujúceho železničného mosta situovaného v km 309,309 trate Čierna nad Tisou – Žilina. • V súčasnosti riešená úloha sa zaoberá sledovaním účinkov prevádzkového zaťaženia na mostovke uvedeného železničného mosta.

5. Stručná charakteristika mostného objektu • Ide o otvorene usporiadaný, oceľový, priehradový nitovaný most s dolnou prvkovou mostovkou, situovaný v priamom úseku trate. • Most vyrobený v r. 1949-50z ocele 10372 • Rozpätie L = 43,4 m • Teoretická výška hlavných priehradových nosníkovH = 4,475 m • Šírka mosta B = 5,55 m • Vzdialenosť priečnikova = 4,34 m Pohľad na sledovaný most pri Turanoch

6. Experimentálne meranie napäťovej odozvy na prevádzkové zaťaženie

7. Experimentálne meranie na moste • Meranie uskutočnené v dňoch 14. – 17. júna 2004 • Bolo zaznamenaných celkovo 37 prejazdov vlakových súprav: • - 12 nákladných • - 10 rýchlikov a expresných vlakov • - 13 osobných vlakov • - 2 špeciálne súpravy • Výsledkom merania sú časové záznamy priebehu napätí v sledovaných miestach – graficky spracované v programe Microsoft Excel

8. Výsledky merania

9. Výpočtový model v programe IDA NEXIS • Simulácia prejazdov skutočných vlakových súprav – za účelom odladenia výp. modelu • Údaje o skutočnej prevádzke – čerpané z informačného systému železníc IRIS-N, disponujúceho technickými údajmi o zložení vlakových súprav

10. 2. Zhrnutie výsledkov riešenia úlohy a odporúčanie pre nasledujúce obdobie • Experimentálnym meraním in-situ boli získané časové záznamy napäťovej odozvy nosnej konštrukcie oceľového železničného mosta na skutočné prevádzkové zaťaženie. • Bol spracovaný priestorový výpočtový model nosnej konštrukcie mosta v programe IDA NEXIS, na ktorom v súčasnej dobe prebiehajú simulácie prejazdov reálnych vlakov v prevádzke. • V nasledujúcom období sa predpokladá pokračovanie vo výskumnej úlohe: • - Na základe porovnania výsledkov simulácií a výsledkov experimentu overenie správnosti výpočtového modelu; • - Simulácia skutočného prevádzkového zaťaženia a prevádzkového zaťaženia podľa EC1; • - Spracovanie získaných časových priebehov napätí do formy spektier rozkmitov napätí; • - Konfrontácia účinkov skutočného prevádzkového zaťaženia a prevádzkového zaťaženia podľa EC1 na základe únavového posúdenia.

11. ĎAKUJEMZA POZORNOSŤ !