Internal forces due to live loads in a bridge structure comprising a steel space frame and a concrete slab

The possibility of using two models of geometry in the analysis of bridges consisting of a tubular frame combined with a concrete slab is presented. The first model is derived from the orthotropic plate theory and the second one is a discrete model including beam elements (the structure) and shell elements (the slab). This makes it possible to adopt some easy to model flat two-dimensional elements. Also, the use of the Guyon-Massonnet distribution method is possible, if preliminary dimensions of structural elements are chosen. The concept of evaluation of torsional stiffness for equivalent orthotropic plate is developed. The algorithms for determining the influence of the surface of internal forces and normal stresses in structural members in the case of discrete model are given, which is necessary for a detailed static analysis. The algorithm based on kinematic method is essential for the use of standard FEM software. The practical use of the algorithms proposed is shown by numerical examples.

---

Niniejsza praca dotyczy mostów utworzonych ze stalowej struktury prętowej zespolonej z betonową płytą pomostową. Przedstawiono w niej możliwości wykorzystania do analizy sił wewnętrznych dwóch modeli geometrycznych w postaci: I) płyty ortotropowej oraz 2) układu dyskretnego, utworzonego z elementów prętowych (struktura) i płaskich elementów powłokowych (płyta pomostowa). Dla modelu przęsła w postaci płyty ortotropowej podano sposób określania sztywności na skręcanie H, uciążliwej do określania w obliczeniach. W przeprowadzonej analizie wskazano na istotną zależność parametru H od liczby segmentów n oraz niewielki wpływ parametrów geometrycznych przekroju poprzecznego przęsła. W przypadku modelu dyskretnego podano rozwiązanie w postaci powierzchni wpływu sił wewnętrznych w elementach struktury prętowej. Dotyczy ono zarówno wielkości przekrojowych M, N, T (momentów zginających, sił osiowych czy też poprzecznych), jak również naprężeń normalnych a: Podane rozwiązanie odnosi się do obciążeń ruchomych, zmieniających swoje położenie na płycie pomostowej obiektu.