Obciążenia ruchome konstrukcji mostowych

Rys. 1. Tworzenie modelu w Brigade/Plus
Rys. BudSoft

Oferowane w Brigade/Plus wbudowane biblioteki różnych typów obciążeń ruchomych są zgodne z wieloma normami mostowymi (AASHTO, British Standard, Eurokody, normami skandynawskimi czy polską normą obciążeń mostowych), co znacznie upraszcza definicję obciążeń i torów ich ruchu. To co wyróżnia Brigade/Plus od innych programów do wspomagania projektowania konstrukcji mostowych, to zastosowanie specjalnych algorytmów do wyznaczania najniekorzystniejszego położenia obciążeń ruchomych dla wybranych sił przekrojowych i ich kombinacji z innymi obciążeniami działającymi równocześnie. Algorytmy te bazują na bardzo efektywnym wyznaczaniu obwiedni sił przekrojowych wykorzystującym koncepcję powierzchni wpływu. Uwalnia to projektanta od żmudnych, często ręcznych, obliczeń związanych ze znajdowaniem obwiedni sił przekrojowych i ich kombinacji, co w przypadku konstrukcji mostowych stanowi zasadniczy etap analizy wyników.

W Brigade/Plus nie ma żadnego ograniczenia co do geometrii i konstrukcji mostowej (rys. 1). Program pozwala na przeprowadzanie analizy statycznej, zarówno liniowej, jak i nieliniowej, wyznaczanie częstości drgań własnych, analizę dynamiczną liniową i nieliniową, wyznaczanie krytycznych mnożników obciążenia, analizę drgań harmonicznych, analizę modalną, analizę etapowego wznoszenia mostów, analizę współpracy gruntu i mostu oraz analizę przepływów ciepła.

Niedawno opracowano specjalny moduł przeznaczony do analizy dynamicznej mostów, po których następuje przejazd pociągów z dużymi prędkościami (większej niż 200 km/h). Na rys. 2 pokazano model mostu o rozpiętości 41,5 m, przez który przewiduje się przejazd pociągów z prędkością w zakresie od 100 do 300 km/h. Na pomoście zdefiniowano tor przejazdu umownych pociągów typu HSLM, których oddziaływanie jest zastąpione układem sił skupionych, zgodnie z zaleceniami normy definiującej obciążenia mostów. Program Brigade na podstawie danych opisujących przejazd pociągu, dobiera parametry do rozwiązania zadania dynamiki układu most/pojazd i uruchamia analizę dynamiczną metodą modalną lub bezpośredniego całkowania równań równowagi dynamicznej metodą Newmarka. Na rys. 3 pokazano przykładowy wynik analizy dynamicznej mostu metodą superpozycji modalnej w postaci mapy maksymalnych przyspieszeń poprzecznych pomostu, wraz z lokalizacją wartości maksymalnej. Specjalnie opracowany moduł pozwala na otrzymywanie automatycznie obwiedni wielkości takich jak przyspieszenia, przemieszczenia czy siły przekrojowe, dla każdego pociągu przejeżdżającego z różnymi prędkościami.


Rys. 2. Model MES mostu
Rys. BudSoft

Biblioteka pojazdów szynowych zgodna z normą europejską (pojazdy HSLM-A i HSLM-B), łatwa definicja nowego składu pociągu przejeżdżającego przez obiekt mostowy, specjalne narzędzia do analizy wyników (obwiednie dla wielkości opisujących deformację sił przekrojowych wyznaczane dla różnych prędkości i różnych pociągów) pozwalają na niezwykle efektywne studiowanie problemów związanych z dopuszczeniem istniejących obiektów mostowych do nowych warunków ich eksploatacji (pociągi poruszające się z dużymi prędkościami), jak i pomagają przy projektowaniu nowych obiektów mostowych przeznaczonych dla tych pojazdów.


Rys. 3. Obwiednia maksymalnych przyspieszeń dla pomostu
Rys. BudSoft

Z programem Brigade/Plus zintegrowany jest, znany i stosowany do rozwiązywania złożonych problemów inżynierskich, program metody elementów skończonych z Simulii Dassault Syst?mes – Abaqus.

(Witold Kąkol BudSoft Sp. z o.o.)


CZYTAJ WIĘCEJ

Most do sukcesu
Obciążenia konstrukcji budowlanych

---