A cikk szerzője:

Dr. Dunai László egyetemi tanár
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Dr. Kövesdi Balázs egyetemi docens
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

A szolnoki vasúti Tisza-híd próbaterhelése

A BME Hidak és Szerkezetek Tanszék az építés és a forgalomba helyezés ütemezési kötöttségei miatt két ütemben hajtotta végre a szolnoki vasúti Tisza-híd hídcsoportjának statikus és dinamikus próbaterhelését. A próbaterhelés és annak eredményei több szempontból is figyelmet érdemelnek. Egyrészt hazánkban itt és most végeztek először 160 km/h sebességgel mozgópróbát és dinamikus vizsgálatokat, másrészt a statikus és mozgóterhelésből kapott eredmények jól tükrözik a modellfelvétel és a számítástechnika fejlődésével a számított és mért eredmények közelítését. Különleges a próbaterhelés abból a szempontból is, hogy a hídcsoporton belül különböző szerkezetek és pályaátvezetések viselkedését teszi nyomon követhetővé. A cikkben a mérés stratégiáját, fontosabb eredményeit és az azokból leszűrhető megállapításokat mutatják be a szerzők.


Számottevő és kiértékelhető dinamikus többlet a 100 km/h-nál nagyobb sebességű futamokban jelentkezett. Néhány nyúlásmérő bélyegen a 120 km/h-s, néhány esetén a 160 km/h-s futamok mutatták a legnagyobb dinamikus többletet.
A főtartó gerinclemezén mért legnagyobb dinamikus tényező értéke 1,057, ezt a 120 km/h-s futamban mértük (a szabvány szerint számított érték 1,088).
A mederhidak és a régi ártéri szerkezetek mellett a próbaterhelés második ütemében 2015. január 7. és 8. között került sor a Szajol felől épült zúzottkő ágyazatos új ártéri hidak dinamikus próbaterhelésére is. Az új ártéri hídon a 2 db Bombardier Traxx típusú mozdony 80–100 km/h alatti futamaiban a felszerkezeten számottevő dinamikus hatás nem volt tapasztalható. Ez feltehetőleg az ágyazatátvezetésnek, illetve a már említett, jól kiegyensúlyozott és menetdinamikai szempontból kedvező kialakítású mozdonyoknak köszönhető. A magasabb sebességtartományban végrehajtott futamok eredményei azt mutatták, hogy a főtartó gerincén elhelyezett nyúlásmérő bélyegeken a 160 km/h-s futam, míg a pályalemezen elhelyezett bélyegek esetén a 120 km/h-s futam eredményezte a legnagyobb dinamikus hatást: a főtartón mért legnagyobb érték 1,045, a pályalemez hosszbordáin 1,051 (a szabvány szerint számítható értékek 1,055 főtartó esetén, illetve 1,261 a pályaszerkezetre).
Kiértékeltük a 4 db M62-es és a 2 db Bombardier Traxx mozdonyok fékezése, valamint indulása hatására keletkező feszültségváltozási ábrákat is. Összességében megállapítható volt, hogy ezekben a fu­tamokban nem tapasztaltunk az előzőekben bemutatottaktól lényegesen eltérő, nagyobb dinamikus tényezőt eredményező hatást.

Sajátfrekvencia-mérés

A sajátfrekvenciákat természetes gerjesztés hatására mértük mindkét mederhídon, mindkét új ártéri felszerkezeten és a 6 db régi ártéri felszerkezeten. A mérés idején a hidakon nem volt vonatforgalom, ezért a lengéseket döntően a természetes gerjesztés hozta létre.
A mederhíd függőleges rezgési fáziskép-spektrumát a 12. ábra mutatja. Az első függőleges sajátfrekvencia csavaró rezgéshez tartozik, értéke 1,81–1,86 Hz között változott az északi és déli felszerkezet esetén. Az első függőleges hajlító sa­ját­frek­vencia értéke 2,44–2,59 Hz volt.

12. ábra. Mederhíd fázisképspektruma – függőleges rezgés
A mért és számított sajátfrekvenciák értékét a déli vágány mederhídja esetén a 2. táblázat foglalja össze. Megállapítható, hogy a mért értékek nagyon jó egyezést mutattak a numerikus modellel számított sajátfrekvenciákkal, mind a függőleges hajlító, mind a vízszintes hajlító és a csavaró frekvenciák esetén, valamennyi hídszerkezetnél.
A régi ártéri felszerkezeteknél a vízszintes hajlító sajátfrekvencia értéke 3,13–3,17 között, a függőleges hajlító frekvencia pedig 5,08–5,76 Hz között változott a vizsgált 6 db felszerkezeten.
Az új ártéri felszerkezeteken mért első függőleges hajlító sajátfrekvencia értéke 4,25–4,83 Hz között változott, míg a vízszintes frekvencia nem volt egyértelműen meghatározható a mérési eredményekből. Megállapítható, hogy a függőleges hajlító frekvencia lényegesen magasabb, mint a számított érték (2,88 Hz függőleges, 3,49 Hz vízszintes rezgés esetén). Ez feltehetőleg az ágyazat merevítő hatásának tudható be; a numerikus modellben, amellyel a sajátfrekvenciát számítottuk, az ágyazatot helyettesítő tömegként szerepeltettük.

Kiegészítő vizsgálatok

A próbaterhelés során mértük még a pillérek függőleges és vízszintes elmozdulását, valamint a saru-összenyomódások nagyságát, illetve az északi mederhídon a mozgó sarus hídvég hosszirányú elmozdulását.
A teher hatására mért saru-összenyomódások, illetve a maradó összenyomódások értékei rendkívül kicsik voltak, mérési pontosság határán belül maradtak.
A próbaterheléskor mindegyik pillér függőleges és vízszintes elmozdulását mértük az összes statikus teherállásban. A mért elmozdulások minden pillér esetén a mérési hibahatáron belül maradtak, így a terhelés hatására bekövetkező egyértelmű – rendellenes viselkedést mutató – pillérmozgást egyik pilléren sem tapasztaltunk. A dinamikus futamok során mértük az 5. jelű (fix sarus) pillér hídtengely irányú vízszintes elmozdulását. A 4 db M62-es mozdonnyal végzett futam során a fékezés hatására 0,5 mm nagyságú maximális pillércsúcs-elmozdulást mértünk.

Összefoglalás

A BME Hidak és Szerkezetek Tanszék két ütemben hajtotta végre a szolnoki vasúti Tisza-híd hídcsoportjának statikus és dinamikus próbaterhelését. A cikkben a mérés stratégiáját, fontosabb eredményeit és az azokból leszűrhető megállapításokat ismertettük.
A mérések során tapasztalt szerkezeti viselkedés, illetve a mért és számított eredmények értékelése alapján összefoglalóan megállapítottuk, hogy a vizsgált hídcsoport mindegyik hídszerkezete a terv szerint, és a statikai számításban feltételezett módon viselkedett, valamint mindenben kielégítette a vonatkozó előírásokat.

A cikk folytatódik, lapozás:« Előző12345
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2015 / Különszámában.
Ha szeretne rendszeresen hozzájutni a legfrisebb számokhoz, fizessen elő a folyóiratra.
A hozzászólások megtekintéséhez vagy új hozzászólás írásához be kell jelentkeznie!
Sínek Világa A Magyar Államvasútak Zrt. pálya és hídszakmai folyóirata
http://www.sinekvilaga.hu | ©