Hidak földrengésvizsgálata az altalajszerkezet kölcsönhatás (Soil-Structure Interaction - SSI) figyelembevételével = Seismic Analysis of Bridges Taking Into Account Soil-Structure Interaction (SSI)

Farkas, János (2024) Hidak földrengésvizsgálata az altalajszerkezet kölcsönhatás (Soil-Structure Interaction - SSI) figyelembevételével = Seismic Analysis of Bridges Taking Into Account Soil-Structure Interaction (SSI). VASBETONÉPÍTÉS, 26 (3). pp. 54-63. ISSN 1419-6441

Preview

Text vb2024_3_2.pdf - Published Version Download (1MB) | Preview

Abstract

Az e-UT 07.01.12:2011 Közúti hidak tervezése (KHT 2) 2.5.1 pontja szerint a földrengés hatásait kábelhidak, függőhidak és az 50 m-nél nagyobb nyílású hidak esetén kell figyelembe venni. Az Eurocode szabványok itthon is záros határidőn belül meghatározóak lesznek, tehát várható a hazai híd-tervezésre vonatkozó Útügyi Műszaki Előírások jelentős átalakulása is. Ekkor számos új problémával szembe kell néznie a gyakorló hídtervezőnek, többek között azzal is, hogy a hidak többségét az MSZ EN 1998-2:2015 Eurocode 8: Tartószerkezetek földrengésállóságának tervezése 2. rész Hidak szerint kell földrengéshatásra tervezni. Ez a szabvány alapvetően a duktilis szerkezetekre történő tervezést (kapacitástervezés) domborítja ki. Amennyiben figyelembe kell venni az altalaj-szerkezet kölcsönhatást (SSI), akkor azt az MSZ EN 1998-5:2009 Eurocode 8: Tartószerkezetek tervezése földrengésre 5. rész Alapozások, megtámasztó szerkezetek, geotechnikai szempontok szabvány szerint kell végrehajtani. Utóbbi szabvány általánosságban tájékoztat a hídszerkezet-talaj kölcsönhatás figyelembevételéről, de a híd-tervező számára könnyen értelmezhető magyarázatokkal, és jól kidolgozott, részletes modellépítési és analízis módszerek bemutatásával adós marad. Ezért a vonatkozó hazai és (az általunk csak részben és nagy általánosságban ismertetett, egyébként hatalmas terjedelmű) nemzetközi irodalom áttekintése után összefoglaltuk azokat a főbb szempontokat, amelyeket már a koncepcionális tervezés során érdemes figyelembe venni, és ennek alapján az analízis módszert kiválasztani. Egy egyszerű felszerkezetű, gyenge talajrétegre síkalapozással és cölöpcsoport alapozással épített, gyengén duktilis (q=1,5 viselkedési tényezőjű) hídra vonatkozóan mintapéldákon vizsgáltuk: a különbözőképpen definiált szeizmikus hatásokat egy szabadságfokú lineáris rendszeren az SSI figyelembevételével, a markánsan különböző talajrétegek határán a földrengés kinematikai hatásból a cölöpökben keletkező többlet-hajlítási nyomatékot. Ezek alapján levontuk a következtetést, hogy puha és lágy altalajok esetén érdemes a sík- és cölöpalapozású hídszerkezetek SSI vizsgálatát is elvégezni, akár a kapacitástervezés helyett, akár azt kiegészítve. | According to point 2.5.1 of e-UT 07.01.12:2011 Design of road bridges (KHT 2), earthquake effects shall be taken into account for cable bridges, suspension bridges and bridges with openings greater than 50 m. Eurocode standards will soon be introduced in Hungary, so a significant transformation of hungarian bridge design standards is also expected. At this time, the practicing bridge designer has to face a number of new problems, including the fact that most bridges are built in accordance with the MSZ EN 1998-2:2015 Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance – Part 2: Bridges. This standard basically uses design for ductile structures (capacity design). If the soil structure interaction has to be taken into account, it must be carried out according to the MSZ EN 1998-5:2009 Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance – Part 5. Foundations, retaining structures, geotechnical aspects. The latter standard provides general information on the consideration of bridge structure-soil interaction, but it is indebted to explanations that are easy for the bridge designer to understand, as well as well-developed, detailed model-building and analysis methods. Therefore, after reviewing the relevant hungarian and international literature (which we only partially and generally reviewed), we summarized the main aspects that should be taken into account already during conceptual design, and based on this, the analysis method should be selected. For a low ductile bridge (DCL, with behavior factor q < 1.5) built on a simple superstructure, on a weak soil layer with a shallow and pile group foundation, we examined it on sample examples: - seismic effects variously defined on a linear one mass system with SSI, - the determining kinematic pile bendings moment at the interface of two different soil layer. Based on this, we concluded that in the case of soft subsoils, it is worth performing SSI analysis of shallow and pile foundation bridge structures, either instead of or in addition to capacity design.

Actions (login required)

Edit Item