Measuring sub-mm structural displacements using QDaedalus: a digital clip-on measuring system developed for total stations

The monitoring of rigid structures of modal frequencies greater than 5 Hz and sub-mm displacement is mainly based so far on relative quantities from accelerometers, strain gauges etc. Additionally geodetic techniques such as GPS and Robotic Total Stations (RTS) are constrained by their low accuracy (few mm) and their low sampling rates. In this study the application of QDaedalus is presented, which constitutes a measuring system developed at the Geodesy and Geodynamics Lab, ETH Zurich and consists of a small CCD camera and Total Station, for the monitoring of the oscillations of a rigid structure. In collaboration with the Institute of Structural Engineering of ETH Zurich and EMPA, the QDaedalus system was used for monitoring of the sub-mm displacement of a rigid prototype beam and the estimation of its modal frequencies up to 30 Hz. The results of the QDaedalus data analysis were compared to those of accelerometers and proved to hold sufficient accuracy and suitably supplementing the existing monitoring techniques

Research on stadium entrance stairs under extreme static and dynamic loads

Stadiony, zwłaszcza piłkarskie, są miejscem, gdzie mogą wystąpić znaczne, zarówno statyczne, jak i dynamiczne, obciążenia. Schody prowadzące na stadion są szczególnie narażone na duże zagęszczenia tłumu. Tłum ludzi może generować znaczne obciążenia dynamiczne, zwłaszcza, gdy wykonuje rytmiczne skoki. Podczas budowy dużego stadionu piłkarskiego (ponad 50 tysięcy widzów), wystąpiły wątpliwości dotyczące pracy zewnętrznych schodów prowadzących do wyższych części widowni. Przedstawiono przebieg i wyniki próbnego obciążenia schodów po ich wzmocnieniu. W referacie przedstawion jak ważne jest sprawdzenie wytrzymałości konstrukcji stadionu na obciążenia dynamiczne.Stadiums, especially the football ones are subject to significant loading - both static and dynamic - can appear. Stadium entrance stairs are particularly vulnerable to a big density of crowds. It is recognized that crowds can generate significant dynamic loads, especially when the crowd movement involves rhythmic jumping. During a big football stadium construction (over 50 thousand spectators) some doubts aroused over the performance of the external stairs leading to the higher sections of the stand. This paper presents load tests of stairs after their strengthening. The study presented in this paper shows how important it is to check the endurance of the football stadium structure to dynamic loading

Investigation of horizontal forces result in railway viaduct with curved truck

W referacie przedstawiono badania konstrukcji mostowej związane z dostosowywaniem linii kolejowej do dużych prędkości: vmax 200 km/h dla taboru konwencjonalnego i vmax 250 km/h dla taboru z wychylnym pudłem. Charakterystyczną cechą badanego obiektu jest tor kolejowy leżący na łuku o promieniu R = 2 600 m. Zbadanie obiektów wymagało sprawdzenia wpływu efektów dynamicznych na stany graniczne nośności – bezpieczeństwo konstrukcji oraz stany użytkowności związane z bezpieczeństwem jazdy i komfortem podróżnych. W ramach badań wykonano jazdy taborem próbnym (dwie lokomotywy i cztery wagony pasażerskie) z prędkościami dochodzącymi do 200 km/h. W referacie skoncentrowano się na zagadnieniach związanych ze skutkami odziaływań bocznych, wywoływanych przez tabor kolejowy, wynikających z położenia obiektu na łuku. Prowadzono pomiary pionowych i poziomych przemieszczeń oraz przyspieszeń przęsła i prędkości przejeżdżającego taboru. Przedstawiono wybrane zmierzone i obliczone teoretycznie przebiegi przemieszczeń i przyspieszeń. Przeanalizowano stopień rozbieżności zmierzonych i obliczonych wartości przemieszczeń i przyspieszeń wynikający z występowania sił odśrodkowych.In the report some investigations of bridge structure, connected with the adaptation of the railway line to speeds up to 200 km/h for conventional trains and up to 250 km/h for tilting trains were presented. A railway track is the characteristic feature of tested viaduct, because the truck is curved over the whole length of span with radius of R = 2600 m. The tests of the viaduct required the verification of influence of the dynamic effects on the ultimate limit states which corresponded to the safety of structure, as well as the serviceability limit states, related to the safety of driving and the travellers’ comfort. In frames of investigations, a special train comprised of two locomotives and four passenger cars, was used with speeds in the range between 10 and 200 km/h. The report focuses on the problems addressing the influence of horizontal actions in the case of bridge with curved truck. The measurements of the horizontal and vertical displacements as well as the accelerations of span, and the speed of crossing test train were executed. The measured and theoretically calculated chosen courses of displacements and accelerations were introduced. The degree of divergence between measured and calculated values was analysed

Load testing of road part of the Maria Skłodowska -Curie bridge over the Vistula River in Warsaw

Most Marii Skłodowskiej-Curie w Warszawie składa się z trzech niezależnych od siebie konstrukcji nośnych, dwóch drogowych i jednej tramwajowej. Przedstawiono metody analizy teoretycznej oraz przebieg obciążenia próbnego i zakres pomiarów. Artykuł zilustrowano przykładowymi wynikami analizy obliczeniowej oraz pomiarów pod obciążeniem statycznym i dynamicznym.The new Maria Skłodowska-Curie bridge in Warsaw is composed of three separate and parallel structures: two road decks and one tram deck. Methods of theoretical analysis and load testing as well as the range of measurements were presented in the paper. Some examples of calculation and measurements results under static and dynamic load are given for illustration

Comparative tests of bridge structures accelerations and deflections under proof dynamic load

Zbadano możliwość porównywania wyników pomiarów wykonywanych różnym sprzętem przez cztery laboratoria. Zaprezentowano metody pomiaru przemieszczeń zapewniające dużą zgodność wyników. Zwrócono uwagę na znaczenie filtracji przy pomiarach przyspieszeń. Wartości przyspieszeń bez informacji o zastosowanej filtracji lub o rejestrowanym widmie częstotliwości mają małą wartość porównawczą. Dotyczy to nie tylko porównywania wyników pomiarów, ale i porównywania ich z wynikami obliczeń.Comparison of measurement results possibility using different devices by four laboratories was tested. Measurement of displacement methods providing high results compatibility was presented. One paid attention on importance of filtering during acceleration measurements. Values of acceleration without information of used filtering or of frequency spectrum registered have small comparative value. It concerns not only measurement results comparison but also their comparison with theoretical results