Gamla Lidingöbron Accelerationsmätningar på fundament och mätning av sprickdeformationer på påle CLAES KULLBERG STEFAN TRILLKOTT TRITA-BKN Teknisk Rapport 2012:7 Brobyggnad 2012 ISSN 1404-8450 Brobyggnad KTH Byggvetenskap KTH, SE 100 44 Stockholm www.byv.kth.se
Gamla Lidingöbron Accelerationsmätningar på fundament och mätning av sprickdeformationer på påle Uppdragsgivare: Rapport skriven av: Rapport granskad av: Signalanalyser utförda av: Installation av mätsystem: Amir Jafari (Ramböll Stockholm) Claes Kullberg Stefan Trillkott och Raid Karoumi Claes Kullberg och Raid Karoumi Stefan Trillkott och Claes Kullberg
Copyright Institutionen för Byggvetenskap KTH Stockholm juli 2012
1. Bakgrund KTH-Brobyggnad fick i uppdrag av Ramböll i Stockholm att utföra accelerationsmätningar på två stöd på gamla Lidingöbron samt sprickdeformation på en påle. Orsaken till uppdraget var att det rådde mistankar om att ett av stöden inte var fastförankrad i botten. 2. Instrumentering och mätning Ramböll anvisade två stöd som KTH-Brobyggnad skulle mäta på, nr:6 som upplevdes som lite rörligt och nr:8 som ansågs var fast, samt en påle i pålgruppen på stöd nr:6 med distinkta sprickor både horisontellt och vertikalt. 2012-05-22 instrumenterades stöden för accelerationsmätningarna. Instrumenteringen var identiskt på båda stöden och vi mätte 6 tågöverfarter på vardera stöd. Vi använde oss av totalt 12 accelerometrar, 6 på vardera stöd. Två accelerometrar (A1 och A2) mätte stödets acceleration horisontellt i brons längdriktning. En accelerometer (A3) mätte stödets acceleration horisontellt i brons tvärled och tre accelerometrar (A4-A6) mätte stödets vertikala acceleration, se figuren nedan. Med hjälp av dykare installerades 2012-05-29 två LVDT förskjutningsgivare över sprickor på påle nr:1 i pålgruppen till stöd 6. L1 mätte på vertikal spricka 98 cm under stödets uk på pålens nordliga yta. L2 mätte på horisontalsprickan 15 cm under stödets uk på pålens sydöstra yta. Mätning av deformation över sprikorna gjordes under 8 tågöverfarter. Vår utrustning bestod av Colebrys seismiska accelerometer Se-Flex 1500S med ett mätområde på 0-1500Hz och +/- 3G. LVDT från RDP Electronic Typ DCW200A (L2) mätområde +/-5 mm och DCW300A (L1) mätområde +/-7,5 mm. Mätförstärkare MGCplus med 24-bitars upplösning, från Hottinger Baldwin Messtechnik. Datalagring och efterbehandling gjordes med tillhörande programvaran Catman. Vi samplade i 600 Hz med ett LP filter satt till 200 Hz. Ropsten A6 A2 A3 A5 A1 L2 A4 L1 Lidingö Positiva accelerationer i horisontalplanet, X A6 mot A3 och Y A4 mot A5. Positiva accelerationer i vertikalplanet, Z uppåt.
Mätsystemet MGCplus med dator
Accelerometer Se-Flex 1500S Horisontell montering A1-A3 Vertikal montering A4-A6 LVDT givarna monterade på påle 1 stöd 6 Vertikala sprickan. L1. Norra sidan. Horisontala sprickan. L2. Sydöstra sidan. 3. Resultat I följande avsnitt redovisas preliminära resultat med avseende på accelerationsnivåer frekvensinnehåll samt deformationer över sprickor.
3.1 Accelerationsnivåer
3.2 Frekvensinnehåll
3.3 Deformation över sprickor Överfart i riktning mot Ropsten.
Överfart i riktning mot Lidingö.
Överfart i riktning mot Ropsten med tågsätt som sätter stödet i svängning.
4. Slutsatser De preliminära resultaten som är redovisade i avsnitt 3 visar tydligt att stöd 6 har högre accelerationsnivåer än stöd 8 vilket kan innebära att stöd 6 inte står på lika styvt underlag. En sammanställning av uppmätta accelerationsnivåer redovisas i tabell 1 nedan. Tabell 1: Medelvärden i m/s 2 för de sex tågöverfarterna A1 A2 A3 A4 A5 A6 På stöd 6 0,44 0,24 0,13 0,29 0,20 0,17 På stöd 8 0,23 0,17 0,06 0,07 0,08 0,07 Deformationerna i sprickorna var mycket små. L2 på den horisontella sprickan som synbart var störst hade en uppmätt medel hoptryckning under de 8 tågöverfarterna på 0,0015 mm med en variation på +/- 0,0005 mm. LVDT förskjutningsgivarna som för ändmålet hade ett för stort mätområde gör att man inte med säkerhet kan fastställa exakta värden. Det ska mer ses som en indikation på att det är rörelser i sprickorna och dessa är mycket små. Mätning på horisontalsprickan skulle gjorts även på motstående sida av pålen för att med säkerhet kunna påvisa att stöd eller påle rör sig i sidled och inte att sprickvidden minskar på grund av tågets egenvikt.