Analýza bezstyková koleje na mostních konstrukcích s uzavřeným kolejovým ložem

Abstract

Tato práce se globálně zabývá interakcí bezstykové koleje na mostech. Práce chování bezstykové koleje na mostech popisuje z hlediska normových přístupů, experimentálních měření a numerických výpočtů. V práci jsou popsány jednotlivé normy a předpisy, které se v rámci posuzování bezstykové koleje na mostech používají. Z těchto dokumentů jsou vypsány jednak parametry, které vstupují do numerických výpočtů, tak limitní kritéria, na základě kterých je bezstyková kolej na mostě posuzována. Dále se rešeršní část práce zabývá shrnutím zahraničních i tuzemských experimentů, které byly provedeny na in-situ na železničních mostech či částích trati, tak v laboratorních podmínkách na modelech bezstykové koleje. Dále jsou v této části popsány i vybrané numerické experimenty, které se zabývají již samotnými výpočty bezstykové koleje. Další část této práce se podrobně věnuje popisu, vyhodnocení a shrnutí vlastních experimentů. Vlastní experimenty se od jiných liší primárně tím, že byly provedeny na modelu koleje v uzavřeném kolejovém loži, což více koresponduje s kolejí na mostě, než v širé trati. Další předností těchto experimentů je jejich komplexnost, přičemž byl měřen podélný odpor vertikálně zatížené i nezatížené koleje, příčný odpor koleje a i torzní tuhost použitých upevňovadel. Tím byl získán kompletní soubor parametrů koleje, které mohou být použity do numerických výpočtů interakce koleje a mostu. V poslední části se práce zabývá parametrickým posouzením kombinované odezvy koleje a mostu na vybraných mostních objektech. V rámci výpočtů byly použity normové vstupní parametry, s kterými byly vyhodnocovány různé modifikace vybraných mostů. Na výsledcích těchto numerických modelů byl vyhodnocován vliv uspořádání mostu, nosné konstrukce, spodní stavby atd.

This thesis globally addresses the interaction of continuous welded rail (CWR) on bridges. The study describes the behaviour of CWR on bridges from the perspectives of standards, experimental measurements, and numerical calculations. The thesis outlines the various standards and regulations used in the assessment of CWR on bridges. These documents provide both the parameters used in numerical calculations and the limiting criteria based on which the CWR on a bridge is evaluated. Furthermore, the review part of the thesis summarizes both international and domestic experiments conducted in situ on railway bridges or sections of track, as well as in laboratory conditions on CWR models. This section also describes selected numerical experiments that focus on the calculations of CWR. The subsequent part of the thesis provides a detailed description, evaluation, and summary of the authors own experiments. These experiments differ primarily in that they were conducted on a track model in a closed ballast bed, which more closely corresponds to a track on a bridge than to one on open track. Another advantage of these experiments is their comprehensiveness, as they measured the longitudinal resistance of both vertically loaded and unloaded tracks, lateral track resistance, and the torsional stiffness of the used fastenings. This resulted in a complete set of track parameters that can be used in numerical calculations of the track-bridge interaction. In the final part, the thesis deals with the parametric assessment of the track-bridge interaction on selected bridge structures. Standard input parameters were used in the calculations, with which various modifications of the selected bridges were evaluated. The effects of bridge arrangement, superstructure, substructure and other factors were assessed based on the results of these numerical models.