Geometrical nonlinearity analysis of the steel network arch bridges

Abstract

Arch bridges are one of the popular, oldest and graceful bridges which are being built in zones of the city and out of the city. However arches becomes especially sensitive to their buckling response due to dominated compressive force in the arch. In order to ensure stability conditions of the individual arch and arch bridges, it is estimated not just geometrical factor of arch, residual stress, work conditions, geometric imperfections but geometrical nonlinearity too. Geometric nonlinearity especially dominates in many times static indeterminable systems such as network arch bridges. However there are a few represents of estimation of geometric nonlinearity of the new construction form of the arch bridges created in a middle of 20th century. This paper represents estimation of geometric nonlinearity with numerical method of the steel arch bridges with vertical hangers and network arch bridges. There are determined stress-strain law and principal behavior of the steel network arch bridges under symmetric and asymmetric pedestrian loadings.

Article in Lithuanian.

Plieninų tinklinių arkinių tiltų geometrinio netiesiškumo vertinimas

Santrauka 

Arkiniai tiltai – vieni populiariausių, seniausių ir grakščiausių tiltų, statomų miesto ir užmiesčio zonose. Tačiau dėl dominuojančios ašinės gniuždymo jėgos arkos tampa ypač jautrios stabilumo praradimui. Siekiant užtikrinti pavienių arkų ir arkinių tiltų pastovumo sąlygas, vertinami ne tik arkos geometriniai rodikliai, darbo stadijos, pradiniai įtempiai, geometriniai netobulumai, bet ir netiesinė konstrukcijos elgsena. Geometrinis netiesiškumas ypač dominuoja daug kartų statiškai neišsprendžiamose sistemose, tokiose kaip tinkliniai arkiniai tiltai. Tačiau šios XX a. viduryje atsiradusios naujos arkinių tiltų konstrukcinės formos geometrinio netiesiškumo vertinimas pateiktas minimaliai. Straipsnyje pateikiamas plieninių arkinių tiltų su vertikaliomis pakabomis ir tinklinių arkinių tiltų geometrinio netiesiškumo vertinimas skaitiniais metodais. Nustatomas plieninių tinklinių arkinių tiltų įtempių-deformacijų būvis ir esminiai elgsenos ypatumai, veikiant simetrine ir asimetrine pėsčiųjų apkrovomis.

Reikšminiai žodžiai: netiesinė elgsena, plieninis tiltas, skaitinis eksperimentas, tinklinė arka.

Keyword : nonlinear analysis, network arch bridge, steel bridge, numerical experiment