Dynamic soil-structure interaction of simply supported high-speed railway bridges
Tid: Fr 2020-09-25 kl 13.00
Ämnesområde: Byggvetenskap, Bro- och stålbyggnad
Licentiand: Johan Lind Östlund , Bro- och stålbyggnad
Granskare: Professor Rui Calçada, University of Porto
Huvudhandledare: Professor Jean-Marc Battini, Bro- och stålbyggnad; Researcher Andreas Andersson, Bro- och stålbyggnad; Researcher Mahir Ülker-Kaustell, Bro- och stålbyggnad
Abstract
Forskning i syfte att utröna effekten av dynamisk jord–struktur-interaktion (SSI)på järnvägsbroar presenteras i denna avhandling med huvudfokus på fritt upplagdabroar med stöd av plattgrundlagda fundament i jordar på fast berggrund. Forsknin-gen syftar till att ge förståelse för interaktionen mellan jord och järnvägsbroar samtatt ge rekommendationer på hur systemet kan modelleras ur ett designperspektiv.En tredimensionell (3D) fritt upplagd jord–bromodell utvecklades först och effek-terna av modellantaganden gjorda på jord–grundläggningssystemet utvärderadesi en 3D miljö (artikel I). Jord–grundläggningssystemet förfinades och en studiegenomfördes för att utvärdera effekterna av modellantaganden på impedansfunk-tioner, inklusive påverkan av den permanenta belastningen som verkar på jord–grundläggningssystemet (artikel II). Slutligen utfördes en omfattande parametriskstudie av det sammansatta jord–brosystemet där en uppsättning tvådimensionella(2D) bromodeller kombinerades med en uppsättning jordar (artikel III). Ett kom-pletterande avsnitt relaterat till artikel III lades till i denna avhandling som visareffekterna av massan av underbyggnaden på jord–brosystemet.De modellantaganden som görs vid skapandet av jord–grundläggningsmodeller ochjord–bromodeller kan vara mycket viktiga och bör utföras med varsamhet. Den per-manenta belastningen som verkar på jord–grundläggningssystemet kan väsentligtförändra impedansfunktionerna. Massan av underbyggnaden kan vidare ändra re-sponsen i jord–brosystemet, beroende på dess storlek, och att försumma den kan gefelaktiga resultat. De 3D effekterna av SSI orsakar inte höga vibrationer på grundav andra moder än den första böjmoden, och att anta en 2D bromodell är såledesgenerellt sett motiverat.Effekterna av SSI på jord–brosystemet i grunda jordar beror till stor del av kvotenmellan brons naturliga frekvens och jordens fundamentala frekvens. Beroende påvärdet på denna kvot kan effekten av att inkludera SSI i bromodeller bidra till attbron får en försumbar, konservativ, eller icke-konservativ respons, i jämförelse medbron med antagandet om fasta upplag.