kth.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Utmattningsprovning av detaljer från järnvägsbron över Söderström
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Structural Engineering and Bridges.ORCID iD: 0000-0002-2833-4585
2022 (Swedish)Report (Other academic)Alternative title
Fatigue tests of details from the railway bridge over Söderström (English)
Abstract [sv]

Vid kontroll av utmattning måste en förbandsklass väljas ur föreskrifternas samling av testade anslutningsdetaljer. Valet är en bedömning och ska spegla geometri, tillverkning, egenspänningar och lastförhållanden. Om det inte finns någon testad detalj som är direkt överensstämmande finns det en risk att verifieringen blir missvisande. En detalj som ofta blir avgörande för järnvägsbroar är en anslutningsplåt svetsad till balkfläns, som typiskt förekommer där slinger- eller vindförband fästs till balkar. För till exempel järnvägsbron över Söderström var denna detalj direkt avgörande för bedömningen att livslängden var förbrukad.

Vid rivningen av denna bro sommaren 2019 plockades 20 provkroppar ut för utmattningsprovning. Rapporten redovisar provningens genomförande och den statistiska utvärderingen av resultatet. Hälften av provkropparna belastades med pulserande dragspänning, medan den andra hälften först belastades med växlande tryck- och dragspänning, för att därefter belastas med pulserande dragspänning. Syftet med upplägget var att möjliggöra en utvärdering av inverkan av tryckande nominell spänning – vilket denna typ av anslutningsdetalj ofta utsätts för i verkliga konstruktioner.

Av 19 provade anslutningsdetaljer gick 11 till brott i den avsedda svetsen. Övriga prov gick till brott i andra delar men beaktades i den statistiska utvärderingen som ''runout''-prov genom ML-metoden (Maximum Likelihood). Resultaten visar på en tydlig inverkan av de tryckande nominella spänningarna i formen av längre förväntad utmattningslivslängd.

En korrektionsfunktion för inverkan av negativa nominella spänningar föreslås baserad på spänningskvoten ($R$-talet), vars form och koefficienter bestämdes genom statistisk kurvanpassning. Korrektionen gjorde det möjligt att sammanväga alla 19 provningar till en hållfasthetskurva med förbandsklass 63 för en lutning m = 3. 

Abstract [en]

In the verification of fatigue resistance, a detail category has to be selected from the regulations out of a collection of tested connections. The choice is a judgement and should reflect the geometry, manufacturing, residual stresses, and loading conditions. If none of the tested connections reflect the true conditions, there is a risk for a deceptive verification. A detail often decisive for railway bridges is a gusset plate welded to the edge of a beam flange, which is common for the connection of bracings to beams. One example is the railway bridge over the Söderström in Stockholm, where this detail was deemed exhausted considering fatigue.

During the demolition of this bridge in the summer of 2019, 20 specimens were cut out for fatigue testing. The current report presents the testing and the statistical evaluation of the results. Half of the specimens were loaded with pulsating tensional stresses, while the other half were loaded first by fluctuating compressive and tensional stresses, and thereafter by pulsating tensional stresses. The purpose was to enable an evaluation of the influence of compressive nominal stresses - which the tested detail typically is subjected to in real structures.

Out of 19 tested connections, 11 failed by cracking in the concerned weld. The other specimens failed at other locations but were considered in the statistical evaluation as runout tests using the maximum likelihood method. The results show a clear influence of the compressive nominal stresses as extended expected fatigue life.

A correction formula is suggested for the influence of negative stress ratios ($R$ values), for which the shape and coefficients were determined by statistical curve fitting. The correction enabled a weighting of all 19 tests to a fatigue strength curve with detail category 63 for a slope of m = 3.

Place, publisher, year, edition, pages
Stockholm: KTH Royal Institute of Technology, 2022. , p. 64
Series
TRITA-ABE-RPT ; 225
Keywords [en]
Fatigue, tests, stress ratio, statistical evaluation
Keywords [sv]
Utmattning, provning, spänningskvot, statistisk utvärdering
National Category
Civil Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-320639OAI: oai:DiVA.org:kth-320639DiVA, id: diva2:1706941
Funder
Swedish Transport Administration, BBT 2019-012
Note

QC 20221122

Available from: 2022-10-28 Created: 2022-10-28 Last updated: 2022-11-22Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(10004 kB)119 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 10004 kBChecksum SHA-512
eda82ae0888c9934a9d2d790f924555ccbbe4f2bbe7d36bf05736ecb862f733086705c5f328b0c24ded5ed18ae01c7815dff8b4eb81d3ed9bbea9c14cafb854a
Type fulltextMimetype application/pdf

Authority records

Leander, John

Search in DiVA

By author/editor
Leander, John
By organisation
Structural Engineering and Bridges
Civil Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 119 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 234 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf