Wpływ ugięcia przęseł mostu kolejowego z korytem balastowym na naprężenia w szynach

W artykule omówiony został realistyczny wpływ ugięcia przęseł mostu kolejowego na powstałe naprężenia w szynach. W celu zweryfikowania rzeczywistych naprężeń poczyniono następujące założenia: rozdzielono opór wzdłużny toru na osobne opory podsypki oraz przytwierdzeń. Założenia te zostały zaimplementowane do numerycznego modelu złożonego z elementów bryłowych oraz interfejsowych (które pośredniczą pomiędzy elementami skończonymi). Przeanalizowano przypadki obliczeniowe dla okresu letniego oraz zimowego. Otrzymane wyniki porównano z wynikami uzyskanymi przy przyjęciu założeń Eurokodu.

In the paper a model of a ballasted track on a bridge in the vicinity of the support is presented. There are three calculation cases. Case 1: track equipped with rail fastenings which has a “softening” effect on the resultant longitudinal track resistance, case 2: track having the longitudinal resistance according to Eurocode EN 1991:2: 2003, and case 3: super stiff longitudinal resistance (for comparison). In order to check the influence of the deflection on the stresses in the rails in the above cases, a 3D FE numerical model was developed which reflected a real bridge located near Dębica, line E30, km 108+404 whose parameters and dimensions were known. These parameters were implemented into the numerical model consisting of solid and interface elements. Two cases were analyzed: for summer conditions (smaller longitudinal resistance) and winter conditions (larger longitudinal resistance for “frozen” ballast). The obtained results indicate that in all of the three track cases a negative increment of stresses in the rails occurs, which means an increment in tension in the rails. The author suggests a further development of the model which should include non-linear behavior and rheological effects in the ballast (relaxation due to vibration generated by passing trains).