ÎNCERCAREA DINAMICĂ A UNUI POD RUTIER PESTE CANALUL DUNĂRE-MAREA NEAGRĂ

Similar documents
Titlul lucrării propuse pentru participarea la concursul pe tema securității informatice

Semnale şi sisteme. Facultatea de Electronică şi Telecomunicaţii Departamentul de Comunicaţii (TC)

Reflexia şi refracţia luminii. Aplicaţii. Valerica Baban

Metrici LPR interfatare cu Barix Barionet 50 -

Auditul financiar la IMM-uri: de la limitare la oportunitate

Procesarea Imaginilor

Versionare - GIT ALIN ZAMFIROIU

ARBORI AVL. (denumiti dupa Adelson-Velskii si Landis, 1962)

Mecanismul de decontare a cererilor de plata

Updating the Nomographical Diagrams for Dimensioning the Concrete Slabs

STUDIU DE CAZ ASUPRA UNOR STRUCTURI CU BAZA IZOLATĂ

Structura și Organizarea Calculatoarelor. Titular: BĂRBULESCU Lucian-Florentin

2. Setări configurare acces la o cameră web conectată într-un router ZTE H218N sau H298N

CAIETUL DE SARCINI Organizare evenimente. VS/2014/0442 Euro network supporting innovation for green jobs GREENET

Aspecte controversate în Procedura Insolvenţei şi posibile soluţii

Consideratii asupra modelarii prin metoda elementelor finite a unei structuri metalice

ANTICOLLISION ALGORITHM FOR V2V AUTONOMUOS AGRICULTURAL MACHINES ALGORITM ANTICOLIZIUNE PENTRU MASINI AGRICOLE AUTONOME TIP V2V (VEHICLE-TO-VEHICLE)

Modalitǎţi de clasificare a datelor cantitative

Solutii avansate pentru testarea si diagnoza masinilor industriale.

Textul si imaginile din acest document sunt licentiate. Codul sursa din acest document este licentiat. Attribution-NonCommercial-NoDerivs CC BY-NC-ND

RESEARCH CONCERNING THE INFLUENCE OF ANGLE OF FILING FROM THE KNIFE BLADES VINDROVERS ON THE MECHANICAL WORK ON CUTTING

EXPERIMENTAL RESULTS REGARDING STRUCTURAL RESPONSE OF BOLTED AND HYBRID CONNECTIONS FOR PULTRUDED ELEMENTS

METODE DE EVALUARE A IMPACTULUI ASUPRA MEDIULUI ŞI IMPLEMENTAREA SISTEMULUI DE MANAGEMENT DE MEDIU

GHID DE TERMENI MEDIA

LIDER ÎN AMBALAJE EXPERT ÎN SISTEMUL BRAILLE

EN teava vopsita cu capete canelate tip VICTAULIC

ACTA TECHNICA NAPOCENSIS

STARS! Students acting to reduce speed Final report

Subiecte Clasa a VI-a

Generatorul cu flux axial cu stator interior nemagnetic-model de laborator.

ELECTROSTATIC DISCHARGE E-FIELD SPECTRUM ANALYSIS AND GRAPHICAL INTERPRETATION

VIBRAŢII TRANSVERSALE ALE UNEI BARE DUBLU ÎNCASTRATE SOLICITATE LA RĂSUCIRE ÎN MEDIU ELASTIC

NOTE PRIVIND MODELAREA MATEMETICĂ ÎN REGIM CVASI-DINAMIC A UNEI CLASE DE MICROTURBINE HIDRAULICE

O ANALIZĂ PARAMETRICĂ A PIERDERII STABILITĂŢII CĂII FĂRĂ JOANTE UTILIZÂND PROGRAMUL SCFJ

MS POWER POINT. s.l.dr.ing.ciprian-bogdan Chirila

Evoluția pieței de capital din România. 09 iunie 2018

D în această ordine a.î. AB 4 cm, AC 10 cm, BD 15cm

earning every day-ahead your trust stepping forward to the future opcom operatorul pie?ei de energie electricã și de gaze naturale din România Opcom

INSTRUMENTE DE MARKETING ÎN PRACTICĂ:

La fereastra de autentificare trebuie executati urmatorii pasi: 1. Introduceti urmatoarele date: Utilizator: - <numarul dvs de carnet> (ex: "9",

ISBN-13:

INFLUENŢA CÂMPULUI MAGNETIC ASUPRA DINAMICII DE CREŞTERE"IN VITRO" LA PLANTE FURAJERE

Eficiența energetică în industria românească

Cristina ENULESCU * ABSTRACT

Prelucrarea numerică a semnalelor

Buletinul AGIR nr. 3/2012 iunie-august. Assis. Eng. Ciprian AFANASOV PhD. University "Ştefan cel Mare" Suceava

INFORMAȚII DESPRE PRODUS. FLEXIMARK Stainless steel FCC. Informații Included in FLEXIMARK sample bag (article no. M )

ANALIZA COSTURILOR DE PRODUCTIE IN CAZUL PROCESULUI DE REABILITARE A UNUI SISTEM RUTIER NERIGID

USING SERIAL INDUSTRIAL ROBOTS IN CNC MILLING PROCESESS

ACTIVE CONTROL OF GEARS MODULATED VIBRATIONS IN MECHATRONICS SYSTEMS

PROCEDURA PRIVIND DECONTURILE. 2. Domeniu de aplicare Procedura se aplică în cadrul Universităţii Tehnice Cluj-Napoca

Preţul mediu de închidere a pieţei [RON/MWh] Cota pieţei [%]

Normalizarea tăriei sonore şi nivelul maxim permis al semnalelor audio

SINGULAR PERTURBATION DETECTION USING WAVELET FUNCTION REPRESENTATION

LINEAR VOLTAGE-TO-CURRENT CONVERTER WITH SMALL AREA

Ghid identificare versiune AWP, instalare AWP şi verificare importare certificat în Store-ul de Windows

204 Revista Română de Materiale / Romanian Journal of Materials 2012, 42 (2),

A NOVEL ACTIVE INDUCTOR WITH VOLTAGE CONTROLLED QUALITY FACTOR AND SELF-RESONANT FREQUENCY

VIRTUAL INSTRUMENTATION IN THE DRIVE SUBSYSTEM MONITORING OF A MOBIL ROBOT WITH GESTURE COMMANDS

Dispozitive Electronice şi Electronică Analogică Suport curs 02 Metode de analiză a circuitelor electrice. Divizoare rezistive.

Olimpiad«Estonia, 2003

Fenomene electrostatice şi materiale dielectrice. Modelare experimentală şi numerică şi aplicaţii industriale.

Mods euro truck simulator 2 harta romaniei by elyxir. Mods euro truck simulator 2 harta romaniei by elyxir.zip

The driving force for your business.

COMPARAŢII ÎNTRE CALCULELE TEORETICE ŞI MĂSURĂTORI LA O STRUCTURĂ DE TRAVERSARE AERIANĂ CU CONDUCTE DE GAZE

Consideratii asupra modelarii prin metoda elementelor finite a unui material compozit.

122 Revista Română de Materiale / Romanian Journal of Materials 2010, 40 (2),

PLANUL DE MANAGEMENT AL SPECTRULUI DE FRECVENŢĂ AL BUCLEI LOCALE ŞI AL SUBBUCLEI LOCALE PENTRU TEHNOLOGIILE PÂNĂ LA ADSL2+

The First TST for the JBMO Satu Mare, April 6, 2018

Capete terminale şi adaptoare pentru cabluri de medie tensiune. Fabricaţie Südkabel Germania

EVALUATION OF THE YARN QUALITY CHARACTERISTICS THROUGH SYNTHETIC INDICATORS

Propuneri pentru teme de licență

ON THE TRANSIENTS OPTIMIZATION AND THE POWER FACTOR CORRECTION OF THE STATIC CONVERTERS

QUALITY EVALUATION OF KNITTED USED IN INTERIOR DESIGNS, THROUGH EXTENSIBILITY

Excel Advanced. Curriculum. Școala Informală de IT. Educație Informală S.A.

ARE THE STATIC POWER CONVERTERS ENERGY EFFICIENT?

THE MEASUREMENT OF MAGNETIC FIELD IN TWO POWER DISTRIBUTION SUBSTATIONS

Lucrări ştiinţifice și cărţi în domeniul disciplinelor din postul didactic

POLITICA PRIVIND TRANZIȚIA LA SR EN ISO/CEI 17065:2013. RENAR Cod: P-07.6

METHODS AND PRINCIPLES OF OPTIMIZATION SPECIFIC TO THE DOMAIN OF EQUIPMENT AND MANUFACTURING PROCESSES

ANALIZA COMPORTAMENTULUI LA DESCĂRCARE PENTRU O BATERIE LiFePO 4 UTILIZATĂ LA UN ATV ELECTRIC

INPUT MODELLING USING STATISTICAL DISTRIBUTIONS AND ARENA SOFTWARE

5.3 OSCILATOARE SINUSOIDALE

BEHAVIOUR ASSESEMENT OF INTEGRATED KNITTED USED IN UPHOLSTERY ARTICLES, DURING UTILISATION

DETERMINAREA GROSIMII ŞI A CONSTANTELOR OPTICE ALE FILMULUI DE POLIMETACRILAT DE METIL DIN SPECTRELE IR DE REFLEXIE

Candlesticks. 14 Martie Lector : Alexandru Preda, CFTe

X-Fit S Manual de utilizare

PACHETE DE PROMOVARE

Managementul Proiectelor Software Metode de dezvoltare

SAG MITTIGATION TECHNICS USING DSTATCOMS

Update firmware aparat foto

DECLARAȚIE DE PERFORMANȚĂ Nr. 101 conform Regulamentului produselor pentru construcții UE 305/2011/UE

METHODS AND PRINCIPLES OF OPTIMIZATION SPECIFIC TO THE DOMAIN OF EQUIPMENTS AND MANUFACTURING PROCESSES

Intensitatea tehnologică a exporturilor în anul 2012

CALCULUL SEISMIC AL REZERVOARELOR CILINDRICE SEISMIC DESIGN OF CYLINDRICAL TANKS

ANALIZA FUNCŢIONALĂ, O METODĂ DE MODELARE ÎN PROIECTAREA UTILAJELOR

(Text cu relevanță pentru SEE)

Documentaţie Tehnică

METODE FIZICE DE MĂSURĂ ŞI CONTROL NEDISTRUCTIV. Inspecţia vizuală este, de departe, cea mai utilizată MCN, fiind de obicei primul pas într-o

REAL TIME QUALITY CONTROL OF THE HEATSET OFFSET PRINTING PROCESS

Transcription:

CONFERINŢA ŞTIINŢIFICĂ INTERNAŢIONALĂ Cercetare, Administrare Rutieră, CAR Bucureşti, 4-5 iulie INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE ÎNCERCAREA DINAMICĂ A UNUI POD RUTIER PESTE CANALUL DUNĂRE-MAREA NEAGRĂ Cristian Lucian Ghindea, Şef lucrări dr. ing., Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Laboratorul de Rezistenţa Materialelor, e-mail: ghindea@utcb.ro Radu Cruciat, Asistent ing., Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Laboratorul de Rezistenţa Materialelor, e-mail: rcruciat@utcb.ro Dan Creţu, Profesor dr. ing., Universitatea Tehnică de Construcţii Bucureşti, Laboratorul de Rezistenţa Materialelor, e-mail: cretud@utcb.ro Rezumat Încercarea în regim dinamic a podurilor rutiere este mai puţin reglementată la nivel naţional. Importanţa şi necesitatea încercărilor dinamice, cât şi statice, sunt diminuate de diferiţi factori, printre care şi cei economici. Standardul ce reglementează încercarea podurilor rutiere şi de cale ferată în Romania este STAS 1254-86. La nivelul încercărilor dinamice standardul oferă o serie de informaţii privind modalitatea asigurării încărcării dinamice a podurilor, enumerând caracteristicile ce pot fi urmărite prin încercare, însă fără a oferi informaţii privind modul de prelucrare a datelor experimentale. În lucrare se prezintă încercarea dinamică a unui pod rutier, amplasat pe autostrada A2, peste Canalul Dunăre-Marea Neagră. Sunt prezentate aspecte privind condiţiile de realizare a încercărilor experimentale, rezultatele obţinute şi comparaţia acestora cu valorile rezultate din etapa de proiectare a podului. Rezultatele obţinute sunt apropiate de caracteristicile dinamice rezultate din calcul, algoritmul de încercare şi prelucrare a datelor experimentale fiind în concordanţă cu standardele internaţionale de profil Cuvinte cheie: analiza vibraţiilor; descompunere în frecvenţe a semnalului; frecvenţe de vibraţie ale podului; fracţiune de amortizare critică Abstract Dynamic testing of road bridges is vaguely national regulated. As result, the importance and the necessity of static and dynamic tests is diminished by various factors, human, technic or economic ones. The standard which regulates the experimental testing of rail and road bridges in Romania is STAS 1254-86. For the dynamic testing case, the Romanian standard provides some information on how to ensure the dynamic loading of bridges, it enumerates some of the characteristics that can be pursued through testing, but without giving information on how to process experimental data. The present paper illustrates a dynamic test of a road bridge, located on the A2 highway crossing the Danube-Black Sea Channel. There are presented bearings about the testing conditions, the experimental test results and a comparison with the bridge design values. The experimental results are proximate to the dynamic characteristics established in 1119

INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE CONFERINŢA ŞTIINŢIFICĂ INTERNAŢIONALĂ Cercetare, Administrare Rutieră, CAR Bucureşti, 4-5 iulie the bridge design, test algorithm and experimental data processing are consistent with international standards in this field. Keywords: vibration analysis; signal frequency decomposition; bridge vibration frequencies; damping ratio 1. INTRODUCERE 1.1. Necesitatea efectuării de încercări experimentale la structurile de poduri La nivel naţional, dinamica infrastructurii rutiere se află într-o continuă dezvoltare. Se dezvoltă drumuri existente în acelaşi timp cu apariţia noi legături rutiere între localităţi. O parte importantă a infrastructurii rutiere este constituită de poduri şi viaducte. Importanţa acestora din punct de vedere social şi economic fiind incontestabilă. Deşi proiectarea podurilor sau viaductelor se realizează conform normelor naţionale şi europene, în vigoare, între structura podului considerată la proiectare şi structura finită pot exista diferenţe privind comportarea structurii podului sub încărcări, în unele cazuri acestea fiind semnificative. În funcţie de complexitatea structurii, la etapa de proiectarea se pot adopta diverse simplificări privind comportarea fizico-mecanică a materialelor, acţiunea încărcării sau modelarea numerică a structurii podului. La acestea adăugându-se diferenţele între caracteristicile teoretice şi reale ale materialelor utilizate, complexitatea structurii, abaterile constructive şi alte cauze pot rezulta diferenţele prezentate anterior. Ţinând seama de importanţa socio-economică a podurilor apare astfel necesitatea realizării de încercări experimentale la atât structurile noi de poduri, cât şi la cele existente, în vederea executării de lucrări de consolidare şi după realizarea acestora. În prezenta lucrare sunt prezentate aspectele tehnice privind încercarea în regim dinamic a unui pod rutier, amplasat pe autostrada A2, ce realizează legătura între Cernavodă şi Agigea, podul fiind realizat la trecerea peste Canalul Dunăre-Marea Neagră. Se prezintă condiţiile de încercare a podului în contextul reglementărilor în vigoare, rezultatele încercărilor şi o comparaţie cu valorile caracteristice obţinute la faza de proiectare a structurii. 112

CONFERINŢA ŞTIINŢIFICĂ INTERNAŢIONALĂ Cercetare, Administrare Rutieră, CAR Bucureşti, 4-5 iulie INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE 1.2. Prevederi normative privind încercarea suprastructurilor de poduri La nivel naţional, standardul, în vigoare, ce reglementează încercarea suprastructurilor de poduri este STAS 1254-86 [1]. Acesta asigură informaţiile minimale privind încercarea podurilor, prevăzând condiţiile de realizare a încărcărilor de probă şi cerinţele generale privind rezultatele urmărite în urma încercărilor, dar fără a oferi informaţii privind metodologiile de procesare a datelor experimentale. Conform acestuia încercarea experimentală trebuie prevăzută în cadrul proiectelor pentru podurile ce prezintă noutate din punct de vedere al materialelor utilizate, a metodelor de calcul folosite, al deschiderilor sau al tehnologiilor de construcţie utilizate sau dacă acestea au deschideri mai mari de 33 m. Standardul împarte încercările experimentale în două categorii: încercări cu acţiuni de probă în regim static şi în regim dinamic. Cele din urmă fiind realizate numai după ce s-au obţinut rezultate favorabile la încercările cu acţiuni statice. În situaţia în care încercările experimentale sunt prevăzute în proiect este interzisă darea în folosinţă fără a efectuarea acestora şi obţinerea avizului comisiei de recepţie [1]. 1.3. Prezentarea structurii Figura 1. Vedere laterală a podului încercat Obiectul încercărilor dinamice, prezentate în lucrare, l-a constituit una din cele două suprastructuri independente ale unui pod de beton armat (figura 1) ce asigură traversarea peste Canalul Dunăre - Marea Neagră. Podul are o suprastructură de tip grindă continuă, fiind executată prin turnare în consolă şi având trei deschideri (77.5+155.+77.5m). Schemele constructive ale podului, împreună cu amplasarea punctelor de măsură, sunt prezentate în figurile 2 şi 3. 1121

INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE CONFERINŢA ŞTIINŢIFICĂ INTERNAŢIONALĂ Cercetare, Administrare Rutieră, CAR Bucureşti, 4-5 iulie Tablierul podului este rezemat intermediar pe două pile, de o partea şi de alta a Canalului, şi la capete pe culei. Rezemarea pe fiecare suport se realizează prin intermediul a câte două reazeme izolatoare de tip pendul cu frecare [2]. Figura 2. Schemă elevaţie pod Figura 3. Schiţă amplasare accelerometre în planul podului 2. MATERIALE ŞI METODE EXPERIMENTALE 2.1. Principii generale de realizare a măsurătorilor Aparatura utilizată în cadrul încercărilor experimentale permite măsurarea în timp real a acceleraţiilor verticale ale tablierului podului, precum şi stocarea pe suport electronic a datelor obţinute. Întreg lanţul de măsură permite efectuarea încercărilor în condiţiile impuse de STAS 1254-86, având domeniul de măsurare mai mare de 5% din valoarea maximă prevăzută a fi măsurată şi o sensibilitate ce permite măsurarea de valori mai mici de 2% din aceeaşi valoarea maximă. 1122

CONFERINŢA ŞTIINŢIFICĂ INTERNAŢIONALĂ Cercetare, Administrare Rutieră, CAR Bucureşti, 4-5 iulie INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE Accelerometrele au fost fixate de bordura marginală din beton prin intermediul unor cleme metalice (figurile 4 şi 5) ce asigură transmiterea integrală a vibraţiilor podului către senzori, în conformitate cu ISO 5348 [3]. În funcţie de etapa de încercare, solicitarea dinamică a podului s-a realizat cu ajutorul a două camioane de probă încărcate cu pietriş (figura 6), fiecare camion având o masă totală de aproximativ 34 t (figura 7). S-au înregistrat acceleraţiile podului pe toată durata de rulare a camioanelor pe pod, până la atenuarea oscilaţiilor. Mişcarea înregistrată se poate considera că prezintă trei faze ale încercării: faza premergătoare şocului (din momentul trecerii camioanelor peste rostul de intrare pe pod până în momentul producerii şocului), momentul şocului (realizat de trecerea camioanelor peste un obstacol artificial) şi faza finală, după producerea şocului, când se consideră că podul vibrează liber. Figura 4. Amplasarea traductorilor pentru preluarea acceleraţiilor în punctul nr. 1 de măsură Figura 5. Amplasarea traductorilor în punctul nr. 2 de măsură Figura 6. Camioanele de probă în timpul încercării dinamice Figura 7. Schemă camion de probă (conform proiectului de încercare) Şocul necesar realizării încercării a fost generat prin trecerea camioanelor, rulând cu diverse viteze, peste câte un prag, realizat dintr-un dulap de lemn, cu dimensiuni standard (3x4-3cm), cu muchiile teşite la 45ᵒ (figurile 8 şi 9). 1123

INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE CONFERINŢA ŞTIINŢIFICĂ INTERNAŢIONALĂ Cercetare, Administrare Rutieră, CAR Bucureşti, 4-5 iulie Considerând că după producerea şocului, podul vibrează liber, în urma prelucrării ulterioare a accelerogramelor înregistrate se pot determina caracteristicile dinamice ale tablierului podului. Se poate determina perioada fundamentală de vibraţie ale tablierului (T1), respectiv frecvenţa de vibraţie (f1) precum şi decrementul logaritmic al mişcării la vibraţii libere prin intermediul căruia se evaluează fracţiunea de amortizare critică a structurii [4]. Ca urmare a sensibilităţii ridicate a aparatelor, necesară pentru preluarea tuturor oscilaţiilor podului la vibraţii şi exprimată prin numărului mare de valori măsurate pe secundă, acceleraţiile măsurate sunt influenţate de vibraţiile ambientale, în mod special, în acest caz, de vibraţiile induse de rularea camioanelor de probă. Figura 8. Detaliu prag de lemn Figura 9. Pragurile realizate din scândură din lemn cu muchiile teşite Pentru determinarea mai exactă a perioadelor, respectiv frecvenţelor, de vibraţie ale podului experimentat s-au realizat spectre de putere în scopul determinării conţinutului în frecvente al mişcării. Spectrul de putere asigură descompunerea funcţiei în sinusoide de diverse frecvenţe în cazul unor serii discrete de valori, cum este cazul accelerogramelor înregistrate, sinusoidele reprezintă armonicile frecvenţelor fundamentale ale funcţiei analizate. 2.2. Etapele încercării în regim dinamic a podului Ansamblul de încercări experimentale, în regim dinamic, ale podului s-au efectuat în şase etape de încărcare, după cum urmează: la încercările 1 5 camioanele au rulat simultan în acelaşi sens, cu viteze de 1 km/h, 3 km/h, 5 km/h, 7 km/h şi, respectiv, 9 km/h, la încercarea 6 pe pod a rulat un singur camion cu viteza de 5 km/h pe banda 1 a sensului de circulaţie. 1124

CONFERINŢA ŞTIINŢIFICĂ INTERNAŢIONALĂ Cercetare, Administrare Rutieră, CAR Bucureşti, 4-5 iulie INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE 3. REZULTATE EXPERIMENTALE 3.1. Înregistrarea acceleraţiilor verticale ale tablierului podului la vibraţiile induse de acţiunea de probă În continuare, în figurile 1 13, se vor reprezenta orientativ o parte din accelerogramele înregistrate în secţiunea centrală a podului (a se vedea figurile 2 şi 3, poziţia accelerometrului 7751). Pentru toate accelerogramele înregistrate, în fiecare punct de măsură, s-au efectuat corecţii ale liniei de referinţă şi s-a realizat o filtrare a înregistrării. Acceleratie [m/s2].6.4.2 -.2 -.4 -.6 3 6 9 12 15 acc 7751 t [s] Figura 1. Acceleraţii verticale la încercarea nr. 1 (2 camioane rulând cu 1 km/h) Acceleratie [m/s 2 ] 1.5 1.5 -.5-1 -1.5 3 6 9 12 acc 7751 t [s] Figura 11. Acceleraţii verticale la încercarea nr. 2 (2 camioane rulând cu 3 km/h) Acceleratie [m/s 2 ] 2 1.5 1.5 -.5-1 -1.5 3 6 9 12 acc 7751 t [s] Figura 12. Acceleraţii verticale la încercarea nr. 4 (2 camioane rulând cu 7 km/h) Acceleratie [m/s 2 ] 1.5 1.5 -.5-1 -1.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 acc 7751 t [s] Figura 13. Acceleraţii verticale la încercarea nr. 5 (2 camioane rulând cu 9 km/h) 1125

INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE CONFERINŢA ŞTIINŢIFICĂ INTERNAŢIONALĂ Cercetare, Administrare Rutieră, CAR Bucureşti, 4-5 iulie 3.2. Spectrele de putere pentru accelerogramele înregistrate, în cazul înregistrării mişcării complete Amplitudine spectru de putere Amplitudine spectru de putere.6.5.4.3.2 2.427 Hz 4.816 Hz.1 9.8 Hz 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 f [Hz] Figura 14. Spectrul de putere corespunzător accelerogramei din figura 1.14.12.1.8.6.4.2 2.427 Hz 9.118 Hz 12.5 Hz 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 f [Hz] Figura 12. Spectrul de putere corespunzător accelerogramei din figura 12 Amplitudine spectru de putere Amplitudine spectru de putere.35.3.25.2.15.1.5 2.427 Hz 4.78 Hz 9.192 Hz 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 f [Hz] Figura 11. Spectrul de putere corespunzător accelerogramei din figura 11.6.5.4.3.96 Hz.2.1 2.5 Hz 4.78 Hz 9.192 Hz 12.5 Hz 14.7 Hz 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 f [Hz] Figura 13. Spectrul de putere corespunzător accelerogramei din figura 13 3.3. Evaluarea decrementului logaritmic şi a fracţiunii de amortizare critică Trecerea camioanelor peste obstacolul artificial produce o acţiune dinamică de tip şoc asupra tablierului podului. Cu toate că, după producerea şocului, camioanele continuă să ruleze pe pod se poate considera că oscilaţiile verticale ale tablierului sunt oscilaţii de tip vibraţii libere. Accelerogramele înregistrate permit determinarea decrementului logaritmic al vibraţiilor libere, δ, pe baza căruia se evaluează fracţiunea de amortizare critică, ξ, corespunzătoare fiecărei înregistrări [1] [4]. În acest caz, prelucrarea manuală a accelerogramelor înregistrate conduce la valori ale perioadelor, T1, şi frecvenţelor de vibraţie, f1, 1126

CONFERINŢA ŞTIINŢIFICĂ INTERNAŢIONALĂ Cercetare, Administrare Rutieră, CAR Bucureşti, 4-5 iulie INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE redate în tabelul 1, cu un grad de incertitudine mai mare, în raport cu cele obţinute din spectrele de putere [5]. Test Tabelul 1 Fracţiunea de amortizare critică şi acceleraţii maxime ξ δ [%] Accelero -metru T1 [s] f1 [Hz] Acc. max. [m/s 2 ] Înc. 1 7751.251 3.99%.427 2.34.512 7752.232 3.69%.432 2.31.489 7753.331 5.27%.777 1.29.387 7754.247 3.94%.443 2.26.362 Înc. 2 7751.284 4.52%.218 4.59 1.244 7752.28 3.31%.216 4.63.942 7753.443 7.6%.116 8.65 1.123 7754.354 5.64%.115 8.69 1.135 Înc. 3 7751.36 4.87%.26 3.85 1.57 7752.259 4.12%.36 2.78 1.828 7753.228 3.63%.175 5.7 1.116 7754.232 3.7%.333 3.1 1.17 Înc. 4 7751.257 4.1%.296 3.38 1.535 7752.575 9.15%.367 2.72 1.316 7753.262 4.17%.115 8.73 1.437 7754.459 7.3%.184 5.43 1.417 Înc. 5 7751.328 5.22%.74 13.44 1.365 7752.352 5.6%.13 9.69 1.132 7753.591 9.4%.299 3.34 1.842 7754.529 8.42%.31 3.33 1.649 Înc. 6 7751.64 9.62%.267 3.74 1.516 7752.482 7.67%.263 3.81 1.58 7753.389 6.19%.254 3.94.969 7754.44 6.43%.261 3.82.961 4. COMPARAŢII CU VALORI DE PROIECTARE ŞI CONCLUZII Informaţiile parţiale privind rezultatele analizei numerice efectuate în etapa de proiectare [6], furnizate de proiectantul structurii podului analizat, au permis realizarea unor comparaţii între valorile caracteristicilor dinamice determinate experimental şi cele obţinute la proiectarea podului. În tabelul 2 1127

INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE CONFERINŢA ŞTIINŢIFICĂ INTERNAŢIONALĂ Cercetare, Administrare Rutieră, CAR Bucureşti, 4-5 iulie sunt prezentate modurile de vibraţie cu factori de participare modali pentru translaţia verticală obţinuţi prin modelarea structurii podului cu elemente finite. Primul mod important de vibraţie a podului, pe direcţie verticală, este modul 8, având o perioadă de vibraţie de.5682 s, respectiv o frecvenţă de vibraţie de 1.997 Hz. Tabelul 2 Frecvenţe şi perioade proprii de vibraţi rezultate din calcul Nr. Modul de f T Factor de participare modal vibraţie [Hz] [s] pentru translaţia verticală 1. 5.644 1.553 5.39 2. 6 1.224.817.2 3. 8 1.997.51 27.8 4. 1 2.826.353.9 5. 12 3.947.253 15.75 6. 13 5.395.185.3 7. 14 5.426.184 1.27 8. 15 5.674.176.15 9. 17 6.85.147 2.96 1. 23 9.74.13 3.48 11. 26 12.442.8.29 Frecvenţele corespunzătoare modurilor proprii de vibraţie, prezentate mai sus, au fost calculate ţinându-se seama de întreaga încărcare asupra structurii podului (greutate proprie şi încărcări utile). În cazul încercărilor experimentale în regim dinamic, încărcarea dată de camioanele de probă este mult mai mică decât încărcarea utilă de calcul a podului, încărcarea experimentală putând fi neglijată. Astfel se poate considera că podul a fost încărcat doar din greutatea sa proprie, apreciată ca fiind aproximativ 7% din încărcarea totală considerată în calcul. Deoarece frecvenţa fundamentală depinde de masă: f1 2 k m (1) unde k este rigiditatea structurii şi m este masa structurii, frecvenţele de vibraţie determinate prin calcul se pot corecta, în vederea obţinerii frecvenţei de vibraţie a podului încărcat doar din greutate proprie, cu relaţia f f m m (2) cor calc calc gp 1128

CONFERINŢA ŞTIINŢIFICĂ INTERNAŢIONALĂ Cercetare, Administrare Rutieră, CAR Bucureşti, 4-5 iulie INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE unde: f cor este frecvenţa de vibraţie a podului încărcat din greutate proprie; f calc este frecvenţa de vibraţie rezultată din analiza modală a podului; m calc este masa totală a podului considerată în calcul şi m gp = masa proprie a podului. Dacă mgp. 7mcalc, rezultă fcor 1. 195 fcalc. Tabelul 3 Compararea frecvenţelor de calcul cu frecvenţele rezultate experimental Nr. Mod f calc f cor Încercarea vib. [Hz] [Hz] 1 2 3 4 5 6 1. 5.644.77 - -.88.88.88.88.971 1.3.96 2. 6 1.224 1.463 - - - - 1.62-3. 8 1.997 2.387 2.353 2.427 2.5 2.28 2.427 2.5 2.353 2.426 2.5 2.353 2.5 2.353 2.426 2.5 2.5 4. 1 2.826 3.378 3.14 3.9-3.236-3.326 5. 12 3.947 4.718 4.529 4.552 4.816 4.76 4.78 4.853 4.412 4.486 4.559 4.413 4.559 4.486 4.76 4.78 4.63 6. 13 5.395 6.448 - - - 7.5-7.354 7. 14 5.426 6.485 8. 15 5.674 6.782 9. 17 6.85 8.134 9.8 9.118 9.192 1. 23 9.74 11.642-12.8 13.38 9.118 9.118 9.118 9.192 12.5 12.94 12.5 12.79 12.94 12.94 13.53 11. 26 12.442 14.871-14.48 14.56 14.4 14.7 9.118 9.192 12.5 13.23 În tabelul 3 se pot observa prin comparaţie frecvenţele de vibraţie calculate şi corectate cu cele rezultate din interpretarea înregistrărilor la încercarea dinamică. Ţinând seama de marja de eroare, aferentă oricărui studiu experimental, gama de frecvenţe obţinută prin prelucrarea înregistrărilor acceleraţiilor verticale 1129

INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE CONFERINŢA ŞTIINŢIFICĂ INTERNAŢIONALĂ Cercetare, Administrare Rutieră, CAR Bucureşti, 4-5 iulie la încercarea dinamică a podului se regăseşte în apropierea valorilor obţinute prin calcul. În cazul modului 8 de vibraţie, considerat modul principal de pentru vibraţiile verticale ale tablierului podului, se poate constata că în general frecvenţele măsurate au rezultat mai mari decât valorile determinate prin calcul şi corectate. Acest lucru se poate explica printr-o rigiditate reală a podului, mai mare decât cea evaluată în calculul de proiectare. Răspunsul dinamic, al podului, la vibraţii libere realizat ca urmare a şocului produs de trecerea camioanelor peste pragul de lemn este diferit de răspunsul teoretic al unei structuri la vibraţii libere produse prin şoc, deoarece camioanele de probă ce rulează pe carosabil cu diverse viteze induc o serie de vibraţii armonice forţate. Frecvenţele vibraţiilor induse de acestea se pot regăsi în gama de frecvenţe rezultate din analiza oscilaţiilor podului, suprapuse sau nu peste frecvenţele de vibraţie ale podului. Din punct de vederea al modului de amortizare al vibraţiilor o evaluare calitativă se poate realiza din analiza vizuală a mişcării, observându-se o atenuare rapidă a oscilaţiilor. Pentru o evaluare cantitativă, din analiza celor 24 de înregistrări, s-a calculat o fracţiune de amortizare critică, medie, de 5.71%, corespunzătoare unei structuri din beton armat. BIBLIOGRAFIE [1]. STAS 1254-86: Poduri de cale ferată, de şosea şi pasarele. Încercarea suprastructurilor cu acţiuni de probă, IRS, Bucureşti, 1986. [2]. A. HAIDUCU: Reducerea efectului acţiunii seismice la structurile de poduri prin procedeul de izolare la nivelul de rezemare, Teză de doctorat, U.T.C.B., Bucureşti, 212. [3]. ISO 5348:1998: Mechanical mounting of accelerometers, International Organization for Standardization, Geneva, 1998. [4]. A. K. CHOPRA: Dynamics of Structures, third ed., Prentice Hall, New Jersey, 26 [5]. R. CRUCIAT, C. GHINDEA: Experimental Determination of Dynamic Characteristics of Structures, Mathematical Modelling in Civil Engineering Scientific Journal of the TUCEB, p. 51-59, No. 4, 212 [6]. Încercarea statică şi dinamică a Podului nr. 2, pe Autostrada A2, Medgidia- Constanţa, peste Canalul Dunăre Marea Neagră, km 193+645, Contract UTCB 26/212 113