Obiekty mostowe na terenach z deformującym się podłożem w świetle kinematyki brył

W monografii przedstawiono niestosowany dotychczas wektorowy opis kinematyki brył mostów położonych na terenach z deformującym się podłożem. Ten w pełni przestrzenny model pozwala na jednoznaczne określanie zakresu swobody przemieszczeń spowodowanych ruchami terenu, których źródło może być dowolne, ale w warunkach polskich dotyczy głównie eksploatacji górniczej. Razem z wiedzą na temat identyfikacji zagrożeń i rodzajów uszkodzeń obiektów narażonych na takie wpływy oraz na temat sposobów ich zabezpieczania i monitorowania daje on kompleksowe podejście do ochrony konstrukcji mostowych zlokalizowanych w obszarach wykazujących się odkształcalnością podłoża.

Spis treści:

PODSTAWOWE OZNACZENIA

SKRÓTY

WYKAZ WAŻNIEJSZYCH POJĘĆ I ICH DEFINICJE

1. WPROWADZENIE

1.1. Przyczyny deformacji terenu i zagrożenia obiektów mostowych

1.2. Kinematyka brył mostu na deformującym się podłożu

1.3. Projektowanie obiektów mostowych na terenach górniczych

1.4. Zakres monografii

2. MODELE OPISU TERENU I JEGO DEFORMACJI W ODNIESIENIU DO MOSTÓW

2.1. Opis górniczych deformacji terenu

2.2. Specyfika obiektów mostowych

2.3. Wpływ prognozowanej deformacji na most w świetle różnych podejść

2.4. Zgodność teorii z obserwacjami

2.5. Współczesne modele opisu geometrii terenu

2.6. Odkształcenia liniowe

2.7. Odkształcenia dwuwymiarowe

3. RUCH BRYŁY NA DEFORMUJĄCYM SIĘ PODŁOŻU

3.1. Most jako układ sztywnych brył

3. 1. 1. Podział mostu na bryły

3.1.2. Wskaźnikowe podejście do kinematyki brył mostu

3.1.3. Model ruchu brył sztywnych

3.1.4. Symulator ruchu brył mostu

3.2. Ruch bryły podpory w płaskim, pionowym stanie deformacji terenu

3.2.1. Założenia

3.2.2. Transformacja bryły jako rezultat następstwa zdarzeń

3.2.3. Symulacja ruchu bryły w płaskim, pionowym stanic deformacji terenu

3.3. Ruch bryły podpory po nienachylonej płaszczyźnie terenu

3.3.1. Założenia

3.3.2. Translacja i obrót bryły w planie

3.3.3. Symulacja ruchu bryły na nienachylonej płaszczyźnie terenu

3.4. Ruch bryły podpory w przestrzeni

3.4.1. Obrót wynikający ze zmiany nachylenia terenu

3.4.2. Translacja wynikająca z przemieszczenia i odkształcenia terenu

3.4.3. Obrót wynikający z przemieszczenia i odkształcenia terenu

3.4.4. Położenie łożysk na podporze

3.4.5. Przykład symulacji z transformacją pojedynczej bryły

3.4.6. Wnioski dotyczące ruchu pojedynczej bryły

4. RUCH UKŁADÓW BRYŁ MOSTU NA DEFORMUJĄCYM SIĘ PODŁOŻU

4.1. Ruch układu trzech brył w przestrzeni

4.1.1. Założenia

4.1.2. Ruch przęsła w płaszczyźnie poziomej - translacja i obrót

4.1.3. Wychylenie przęsła z płaszczyzny poziomej

4.2. Zmiany parametrów użytkowych mostu spowodowane deformacją

4.2.1. Parametry użytkowe obiektu mostowego wrażliwe na deformacje terenu

4.2.2. Zmiana trasy, niwelety oraz spadków poprzecznych przęsła

4.2.3. Przemieszczenia i obroty łożysk

4.2.4. Zmiany rozwartości szczelin dylatacyjnych

4.2.5. Przykłady symulacji ruchu układu trzech brył mostu

4.3. Ruch brył mostu traktowany jak proces

4.3.1. Ruch brył mostu w procesie eksploatacji

4.3.2. Przykład analizy ruchu brył mostu w procesie eksploatacji

4.3.3. Zmiany parametrów użytkowych obiektu przy etapowaniu eksploatacji

4.3.4. Porównanie modelu wektorowego z modelem wskaźnikowym

4.4. Modelowanie kinematyki brył narzędziami do analizy stanu odkształcenia

4.4.1. Wprowadzenie

4.4.2. Opis modelu bazowego

4.4.3. Porównanie modeli MES i CAD w zakresie kinematyki brył

4.4.4. Złożone układy brył

4.5. Wnioski dotyczące ruchu brył mostu

5. USZKODZENIA MOSTÓW POWODOWANE DEFORMACJAMI PODŁOŻA

5.1. Uszkodzenia obiektów budowlanych

5.2. Systematyka uszkodzeń mostów

5.2.1. Zmiany położenia elementów obiektu mostowego

5.2.2. Deformacje elementów obiektu mostowego

5.2.3. Utrata ciągłości materiału

5.2.4. Awarie i uszkodzenia elementów wyposażenia

5.3. Analiza obiektów mostowych będących pod wpływem deformacji górniczych

5.3.1. Kryteria doboru obiektów i sposób opisu

5.3.2. Zestawienie obiektów

6. ZABEZPIECZANIE MOSTÓW PRZED WPŁYWAMI DEFORMACJI TERENU

6.1. Wprowadzenie

6.2. Zabezpieczenia pierwotne - metody bierne

6.2.1. Dobór schematu statycznego i kształtowanie ustroju nośnego

6.2.2. Kształtowanie podpór i fundamentowanie

6.2.3. Wzmacnianie konstrukcji

6.2.4. Dobór systemu ułożyskowania i urządzeń dylatacyjnych

6.2.5. Zabezpieczenia elementów wyposażenia i skarp wokół przyczółków

6.3. Zabezpieczenia pierwotne - metody czynne

6.3.1. Monitoring z rektyfikacją i nadbudową

6.3.2. Profilaktyka górnicza

6.4. Zabezpieczenia wtórne w obiektach nieprzystosowanych

7. MONITORING MOSTÓW NA TERENACH Z DEFORMACJĄ PODŁOŻA

7.1. Cele i metody monitoringu

7.2. Powiązanie monitoringu z systemami zarządzania mostami

7.3. Wzajemnie czynna budowa i eksploatacja górnicza

7.4. Przykłady realizacji monitoringu

7.4.1. Wiadukt kolejowy w Wałbrzychu

7.4.2. Most drogowy nad Bierawką w Szczygłowicach

7.4.3. Most drogowy nad Kłodnicą w Zabrzu

7.4.4. Wiadukt drogowy w Bytomiu-Karbie

7.4.5. Obiekty mostowe autostrady A4 na odcinku Gliwice - Katowice

7.4.6. Monitoring korpusu autostrady Al na odcinku Piekary - Maciejów

7.5. Metodyka pomiarów geodezyjnych mostów na terenach górniczych

7.6. Monitoring przy użyciu skanerów laserowych

7.7. Monitoring z wykorzystaniem technik satelitarnych

7.7.1. Wprowadzenie

7.7.2. Metodyka badań

7.7.3. Opracowanie danych COSMO - SkyMed w rejonach badawczych

7.7.4. Wyniki badań

7.7.5. Źródła błędów

8. PODSUMOWANIE

BIBLIOGRAFIA

STRESZCZENIE