National Transport Library Research Database

Karakterisering av dynamiska laster på bullerskärmar och andra lätta (Characterizations of aerodynamic loads from railway traffic on noise barriers and lightweight constructions)

  • Lagerqvist, Ove
  • Luleå tekniska universitet, Universitet eller högskola, 202100-2841
Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2018-07-01 -- 2021-06-30 Registration number:
  • Trafikverket 2018/48024
Subject(s): Abstract: Projektet fokuserar på karakterisering av dynamiska laster på bullerskärmar och andra lätta konstruktioner orsakade av spårbunden trafik. Bullerskärmar belastas av vindlast och aerodynamiska laster från passerande tåg. Den vanliga vindlasten definieras i SS-EN 1991-1-4 och beror bl a på geografiskt läge samt omgivande terräng. Den aerodynamiska lasten betraktas vid dimensionering som en kvasistatisk last och definieras i SS-EN 1991-2. Den beror bl a på avstånd till spårmitt, tågets utformning (aerodynamik) samt tågets hastighet i kvadrat. Den dynamiska effekten som beror på bullerskärmens respons beaktas genom en s k dynamisk förstoringsfaktor. Med ökande tåghastigheter tenderar den aerodynamiska lasten att bli mer avgörande vilket påverkar det statiska lastfallet (brott och deformationer) och framförallt spänningsvidder vid utmattning. För att uppfylla kraven på säkerhet och effektivitet är det därför viktigt att den aerodynamiska lasten och i synnerhet den dynamiska faktorn uppskattas på rätt sätt. Tidigare modeller som har varit lämpliga vid relativt låga hastigheter kan behöva anpassas till nya förutsättningar såsom högre hastigheter och större antal lastcykler. Syftet med detta projekt är att ta fram en med verkligheten bättre överensstämmande bild av de dynamiska laster svenska tåg orsakar på bullerskärmar och andra lätta konstruktioner i nära anslutning till spårområdet och analysera den dynamiska responsen av dessa laster. Målet är att projektet ska resultera i underlag för a) validering av standarden SS-EN 16727-2-2:2016 för svenska förhållanden och ge underlag för tydligare byggherrekrav vid upphandling samt b) utveckling av bättre underlag för bestämning av antalet lastcykler vid kontroll av utmattningsbärförmåga för bärande konstruktioner till bullerskärmar och dylikt. Abstract: The project focuses on the characterization of aerodynamic loads from railway traffic on noise barriers and lightweight constructions. Noise barriers are submitted to wind load and aerodynamic load from passing trains. The usual wind load is defined in SS-EN 1991-1-4 and depends on the location as well as the surrounding terrain. For design purposes the aerodynamic load is considered as a quasi-static load and is defined in SS-EN 1991-2. It depends among other things on the distance from the centerline of the track, the shape of the train (aerodynamics) and the square of the train velocity. The dynamic effect which is dependent on the structures response is considered through the use of a magnifying dynamic factor. With increasing train velocity, the aerodynamic load is becoming more critical to the design as it influences the static load cases (failure as well as deformations) and above all the stress ranges for fatigue. In order to meet the requirements for both safety and efficiency it is therefore important that the aerodynamic load and in particular the dynamic factor are assessed in a correct manner. Earlier load models which have been reasonable at relatively low speeds need to be adapted to new conditions with higher train velocity and larger number of load cycles. The goal of the project is to develop a more consistent model of the dynamic load from Swedish trains on noise barriers and other lightweight structures and to analyze their dynamic response to this type of loading. The results should provide the basis for a) Validation of SS-EN 16727-22:2016 under Swedish conditions and clearer requirements from contractors for effective procurement as well as b) Development of better requirements regarding the number of load cycles for the design for fatigue of load bearing structures for noise barriers and similar constructions.
Item type: