Gyalogosterhek dinamikai elemzése és összehasonlítása

Gyalogosterhek dinamikai elemzése és összehasonlítása

Csillag Fruzsina IV. évfolyam, Németh Gábor IV. évfolyam

Konzulens: Dr. Hunyadi Mátyás, Hidak és Szerkezetek Tanszék

A gyalogos hidakra ható dinamikus hatások az eddigi hídépítési történelemben nagyon ritkán okozták a szerkezet tönkremenetelét, viszont gyakran léptek fel a hatásukból használhatósági problémák, melyek rontották a gyalogosok közérzetét, vagy rosszabb esetben a hídon való áthaladásukat is nehezítették. Emiatt elkerülhetetlen a gyalogos hidak dinamikus viselkedésének meghatározása, és a dinamikus hatások által keltett rezgések tervezésben való figyelembevétele. A téma fontosságát az is kiemeli, hogy a mai szerkezetek egyre légiesebbek, könnyedebbek, ezáltal egyre érzékenyebbek a dinamikus hatásokra.

A gyalogos hidak hasznos terhei ugyan alacsony intenzitásúak, de periodikus dinamikus teherként működnek, így a híd (függőleges-, vízszintes-, és csavaró-) rezgésbe hozásában jelentős szerepet játszanak. Ha a gyalogos híd sajátfrekvenciáinak bármelyike a gyalogos gerjesztés frekvenciájának közelébe esik, felléphet a rezonancia jelensége.

A Magyarországon érvényben lévő Eurocode [1] kizárólag a komfortérzethez tartozó követelményeket írja elő, tervezési útmutatást nem ad. Ezért dolgozatunk célja a különböző, a hazai tervezők által használt szabványok összehasonlítása és elemzése. Munkánkban a francia közlekedési minisztérium által kidolgozott SÉTRA [2] tervezési útmutatót, a 2001-ben az Eurocode számára kidolgozott, de el nem fogadott Proposal Annex C-t [3], és a brit nemzeti mellékletet [4] elemeztük. Az összehasonlítás érdekében kettő megépült gyalogoshidat – malmöi Bagers Bro és a Horton footbridge – modelleztünk Sofistik végeselemes programmal, és rajtuk működtettük a különböző útmutatók által előírt terheket.

Ahhoz, hogy megállapíthassuk, mely terhek állnak a legközelebb a valósághoz, egy, a gyalogosok tényleges viselkedését jobban leíró tehermodellt készítettünk. Figyelembe vettük a gyalogosok haladás közbeni frekvenciájának szórását, és a hídhoz érkezés véletlenszerűségét. Az egyéni gyalogosterhet ez esetben Bachmann [5] alapján vettük fel. Mindegyik futtatásból gyorsulásra és elmozdulásra vonatkozó adatokat nyertünk, ami alapján elvégeztük az összehasonlítást.

Irodalom:

[1]: Eurocode 0: EN 1990:2002 “A tartószerkezetek tervezésének alapjai”. Annex A2.4.3

[2]: Footbridges: Assessment of vibrational behaviour of footbridges under pedestrian loading. SETRA, Association Francaise de Dgenie Civil, 2006

[3]: FIB Bulletin 32: Guidelines for the design of footbridges. CEB, Stuttgart, 2005

[4]: UK National Annex to EN 1991-2:2003

[5]: Bachmann H., Ammann W.: Vibrations in structures induced by man and machines. Structural Engineering Document Nr.3, IABSE, 1987

szerzők

• 
  Csillag Fruzsina
  Építőmérnöki szak (műszaki alapdiploma BSc szint)
  alapképzés (BA/BSc)
• 
  Németh Gábor
  Építőmérnöki szak (műszaki alapdiploma BSc szint)
  alapképzés (BA/BSc)

konzulens

• 
  Dr. Hunyadi Mátyás
  adjunktus, Hidak és Szerkezetek Tanszék

helyezés