| dc.description.abstract | På det norske jernbanenettet finnes det over 2500 broer som alle må gjennomgå årlige inspeksjoner. Bridge Weigh In Motion(BWIM)-systemer kan i fremtiden bli et viktig verktøy i arbeidet med å overvåke den norske jernbanen. Denne oppgaven er ment til å gi en kort innføring i hvordan BWIM-systemer er bygd opp, og hvordan de kan brukes til å samle informasjon om togene som passerer over broer, samt broenes mekaniske egenskaper.
Oppgaven tar først og fremst for seg hvordan konstruksjonsmessige endringer i broer påvirker BWIM-systemer. Det er simulert flere skadescenario for Lerelva bro i FEM-programmet Abaqus. Data fra Abaqus er deretter behandlet i Matlab for å bestemme påvirkningen på et tenkt BWIM-system. Påvirkningen er beskrevet gjennom endringer i beregnede akselvekter og endringer i broas influenslinjer. Påvirkningen for influenslinjer er beskrevet kvantitativt med variabler for forskjell i amplitude og faseforskyvning for å gi et objektivt mål på forskjellene.
Funnene i arbeidet med oppgaven har vist at en sensorplassering lik dagens utforming på Lerelva bro ikke er gunstig for å oppdage mindre skader. Brotypen som er brukt i Lerelva bro består av mange konstruksjonsdeler i samvirke som fører kreftene ut i et hovedfagverk. Dette gjør at omfordeling av krefter pga. skader i konstruksjonen i stor grad fordeles jevnt på mellom tilstøtende konstruksjonsdeler. En jevn omfordeling gjør at skader ikke kan oppdages før de er av et så stort skadeomfang at de trolig hadde blitt oppdaget raskere og lettere gjennom manuelle inspeksjoner. Dersom skadene er så store at de gir tydelig utslag i influenslinjer, har det vist seg at det er mulig å antyde skadeplasseringen ved å se hvor endringen i influenslinjene er størst, og relative endringer mellom influenslinjer for ulike sensorer.
For å se hvor tøyningssensorer bør plasseres for å lettest kunne oppdage mindre skader, er det gjennomført en vurdering av influenslinjene i nærheten av en sprekk for et område på ca. 300x300 mm. Sammenligningene viser at tøyningssensorer bør plasseres høyst 250 mm unna forventet skadeplassering for å kunne oppdage tydelige endringer i influenslinjene.
Stålet i broa vil gjennomgå forandringer ved endrede temperaturer. En del av oppgaven tar for seg endringer i stålets elastitetsmodul ved relevante temperaturer, og betydningen av dette for BWIM-systemer. Oppgaven viser sammenhengen mellom temperatur og elastitetsmodul for stål, og diskuterer mulige måter å ta hensyn til dette i BWIM-systemer. | |
