elastomerní ložisková podložka a její Role v návrhu mostu

přes sedm kilometrů dlouhý most San Francisco-Oakland Bay pojme čtvrt milionu vozidel denně. Most, postavený za použití téměř 250 milionů kilogramů oceli, musí podporovat hmotnost 450 milionů kg vozidel denně a přibližně 500 tisíc kg v daném okamžiku.

možnost selhání mostu je děsivá, zejména při překročení velké struktury, jako je Bay Bridge. V roce 1989 zemětřesení Loma Prieta způsobilo selhání Bay Bridge. Vibrace ze zemětřesení byly tak intenzivní, že stříhaly šrouby, které upevňovaly část mostu na jeho sezení. Jak se vibrace zemětřesení zvýšily, sekce byla posunuta o sedm palců na východ a západní konec sekce se posunul za okraj sezení, což způsobilo, že se celá část mostu zhroutila na spodní palubu; místo kolapsu bylo na molu E9, který se nachází na půli cesty mezi ostrovem Yerba Buena a Oaklandem.

Bay Bridge byl navržen tak, aby odolal zemětřesení implementací technologie, která umožnila mostu přizpůsobit se tak dramatickým environmentálním případům. Ve skutečnosti jsou všechny mosty navrženy tak, aby byly mírně flexibilní s vloženou filozofií designu” ohybu nebo zlomu”; předpokládá se, že most bude vystaven poněkud nepředvídatelným vnějším silám a kroutícím momentům způsobeným vysokými rychlostmi větru, teplotními změnami,silným provozem a někdy dokonce zemětřesením. Pokud je tedy flexibilita zásadní, jak je toho dosaženo?

elastomerní ložisková podložka pro Most San Francisco-Oakland Bay
most San Francisco-Oakland Bay

elastomerní ložisková podložka Role elastomerní ložiskové podložky

pružnosti mostu je primárně dosaženo komponentou zvanou Bridge elastomerní ložisková podložka. To je obvykle vyrobeno ze silného a poddajného materiálu, jako je neopren-Typ těžké průmyslové gumy. Tyto podložky jsou umístěny mezi nástavbami, jako je mostový nosník, a spodními konstrukcemi, jako jsou svislé podpěry nazývané mola. Jejich primární funkcí je distribuovat zatížení nástavby na spodní konstrukci a umožnit nástavbě podstoupit nezbytné pohyby v nepravidelných podmínkách prostředí, aniž by došlo k škodlivým namáháním, které by mohlo ohrozit strukturální integritu mostu. Když je narušena strukturální integrita mostu, Most by se mohl zhroutit.

zabránění kolapsu není jedinou funkcí elastomerní ložiskové podložky. Podložky prodlužují životnost mostů snížením opotřebení mostních materiálů. Podložky pomáhají vládám šetřit peníze tím, že odkládají výměnu mostů, podobně jako způsob, jakým boty umožňují lidem chodit na dlouhé vzdálenosti.

mimochodem, elastomerní ložiskové podložky byly instalovány v místě selhání Bay Bridge jako součást projektu seismické retrofity z roku 1999.

elastomerní konstrukce 3D simulace inženýrství v konstrukci mostu

elastomerní ložisková podložka konstrukce mostu FEA
analýza konečných prvků mostní elastomerní ložiskové podložky prováděné pomocí SimScale

vzhledem k tomu, že mostní elastomerní ložiskové podložky jsou rozhodující pro bezpečný a nákladově efektivní návrh mostu, jsou před použitím ve výrobě rozsáhle prototypovány a testovány.

pomocí simulačního softwaru, jako je SimScale jako součást procesu, je možné prakticky otestovat elastomerní ložiskovou podložku za různých konstrukčních a zatěžovacích předpokladů. Například lze předpokládat, že ložisková podložka je složena z elastomerního materiálu vyztuženého ocelovými deskami a lze simulovat a pozorovat tři základní zatěžovací případy: 1) stlačení, 2) stlačení se stříháním a 3) stlačení s rotací.

výsledky mohou být analyzovány pozorováním Cauchyho napětí v obrysovém grafu. Lze dokonce pozorovat, že se zavedením ocelových desek se zvyšuje nosnost ložiska.

elastomerní ložisková podložka závěr

jak jsme viděli, navrhování elastomerních ložiskových podložek pomocí simulačního softwaru hraje klíčovou roli v bezpečnosti, spolehlivosti a dlouhověkosti mostu. Pokud si to chcete vyzkoušet, Vytvořte si zde bezplatný komunitní účet a poté zkopírujte tuto šablonu simulace elastomerní ložiskové podložky, změňte nastavení nebo CAD model a proveďte vlastní analýzu.

můžete se dozvědět více o roli inženýrské simulace ve stavebních aplikacích stažením bezplatného infographic zde.

Nastavte si vlastní simulaci přes web během několika minut vytvořením bezplatného účtu na platformě SimScale. Není nutná žádná instalace, speciální hardware nebo kreditní karta.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.