Utmattningsdimensionering av järnvägsbroar i stål : En fallstudie av bro över Rörströmsälven - Fjällström, Magnus (Luleå tekniska universitet, Institutionen för samhällsbyggnad och naturresurser, 2024)
I Sverige har vi en trend med ökande axellaster på våra järnvägar, där den mest utsatta sträckan är Malmbanan mellan Luleå och Riksgränsen. Ökade axellaster leder i regel även till ett ökat slitage och nedbrytning av de ingående konstruktionsdelarna i anläggningen. För stålbroar innebär högre axellaster att utmattningsspänningarna ökar, med följden att den teoretiska utmattningslivslängden minskar. Vid byggandet av en ny bro med ett bärverk i stål kan utmattningsverifieringen antingen utföras med den enklare λ-metoden eller den mer omfattande Palmgren-Miners delskadehypotes. I detta examensarbete har det studerats hur valet av modell påverkar resultatet av utmattningsverifieringen. Fokus har legat på en fallstudie av järnvägsbron över Rörströmsälven där utmattningen kontrollerats med Palmgren-Miners delskadehypotes och λ-metoden. Bron har kontrollerats för både övrig järnvägstrafik samt för tung massgodstrafik, som Malmbanan, för att se hur metoderna skiljer sig åt vid olika trafikförutsättningar. Den faktor som påverkar utmattningen mest är ökad axellast på grund av det icke linjära förhållandet mellan den förväntande utmattningslivslängden och spänningsvidden i stålet. Antalet cykler har också en stor påverkan på utmattningslivslängden men det är inte lika starkt påverkande på grund av ett linjärt förhållande mellan utmattningslivslängden och antalet cykler. En skillnad mellan den enklare λ-metoden och Palmgren-Miners delskadehypotes är att den bygger på en enda trafiklastmodell (LM71), samt att metoden bygger på λ-faktorer som beaktar spännvidd, trafikmängd, livslängd samt trafik på flera spår. Den mer omfattande Palmgren-Miners delskadehypotes bygger i stället på delskador som orsakas av varje enskild tågtyp som passerar bron under dess livslängd. De olika tågtyperna definieras enligt SS-EN 1991–2 och trafiksammansättningarna med tillhörande trafikmängd definieras av Trafikverket. Denna metod kan därför anpassas mer till den faktiska trafiken som bron utsätts för under sin livslängd. Resultatet från detta ...