Developing prediction models for the age behavior of railway bridges

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
1998
Major/Subject
Sillanrakennustekniikka
Mcode
Rak-11
Degree programme
Language
fi
Pages
100 s. + liitt. 4
Series
Abstract
Tutkimuksen tarkoituksena oli luoda rakenteiden ikäkäyttäytymismalleja ottaen huomioon rautatieympäristön erityispiirteet sekä selvittää, millä tavalla siltojen ikäkäyttäytyminen voitaisiin nykyistä paremmin ottaa huomioon siltojen kunnossapidon hallinnassa. Tämän lisäksi tutkimuksen pohjalta oli tarkoitus laatia parannusehdotuksia siltojen tarkastuskäytäntöön, hallintarekisterien ylläpitoon ja kunnossapitotöiden ohjelmointiin. Rautatiesiltojen tarkastustoiminta on ollut Suomessa kattavaa, mutta kunnossapitoa ohjataan vielä pitkälti kokemusperäisesti ilman rakennusmateriaalien ikäkäyttäytymismalleja, kantavuuslaskelmia ja taloudellista optimointia. Tutkimuksen lähtökohtana oli Ratahallintokeskuksen esittämä vaatimus kunnossapitomäärärahatarpeen tarkemmasta määrittelystä ja sen ennustettavuudesta. Tutkimuksen taustaksi selvitettiin nykyinen siltojen hallintakäytäntö Suomen Tielaitoksella sekä muualla maailmassa. Hallintajärjestelmät ovat nykyisin mittavia tietokantaohjelmia, jotka mahdollistavat taloudellisesti ja toiminnallisesti järkevän kunnossapito-ohjelman. Suomen rautateillä hallintajärjestelmien käyttö on vielä kehitysvaiheessa. Ikäkäyttäytymismallien taustaksi selvitettiin Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen määrittelemiä käyttöikäkaavoja ja analysoitiin vuosien 1996-97 rautatiesiltojen päätarkastustuloksia. Rakenteen ikäkäyttäytymisen ennustemalli esitetään tässä tutkimuksessa ajan ja materiaalien rappeutumistekijöiden funktiona, joka ilmaisee tarkasteltavan vaurion esiintymistodennäköisyyden. Funktiossa on potenssikerroin, joka ilmaisee kuinka hyvin tunnettu rappeutumismalli kuvaa vaurioitumista todellisuudessa. Tässä tutkimuksessa potenssikerroin määriteltiin vain yleisesti koko sillaston kannalta korjauskustannuksiltaan merkittävimmille vaurioille, jotka ovat betonisilloilla betonin pakkasrapautuminen sekä betoniterästen korroosio ja terässilloilla pintakäsittelyvauriot. Päätarkastustuloksien perusteella rappeutumisnopeuksia voidaan kuitenkin määritellä vain oletusarvoisesti johtuen siitä, että tarkastukset tehdään silmämääräisesti. Lisäksi tutkimuksessa johdetaan käyttöikäkaava siltojen väsytyskestävyydelle ja suoritettaan yksinkertainen väsytystarkastelu kolmen sillan pää- ja sekundäärikannattimille. Tehdyn tarkastelun perusteella todetaan, että vanhimmilla ja kuormitetuimmilla terässilloilla väsytysrasitus lähestyy kapasiteettiaan ja väsymistarkastelun huomioon ottaminen rautatiesiltojen kunnossapidon hallinnassa on perusteltua. Tutkimuksen perusteella suositellaan, että tarkastustoiminnan yhteismitallisuutta kehitetään ja ikäkäyttäytymistiedon keräämistä sekä vauriotietojen hyödyntämistä tehostetaan. Tämä ei välttämättä tarkoita, että päätarkastuksia tarkennetaan, vaan muissa tarkastuksissa kerättyä informaatiota tulisi voida käyttää nykyistä paremmin hyväksi käyttöikämalleissa. Esim. erikoistarkastusten määrää voisi lisätä. Tarkastukset ovat kuitenkin ensisijaisesti kunnossapitotoiimenpiteiden ohjelmoinnin työväline.
Description
Supervisor
Jutila, Aarne
Thesis advisor
Sinisalo, Ilkka
Keywords
bridge management, siltojen hallinta, maintenance, kunnossapito, age behavior, ikäkäyttäytyminen, service life, käyttöikä
Other note
Citation