Výpočet stavu napětí a porušení Karlova mostu v Praze
Rozcestník:
Ukázky výpočtu Karlova mostu
Numerické simulace a vyhodnocení výsledků dvoupolové varianty A ...1 zatěžovací stav
Uvažované zatížení je okrajovými podmínkami, vlastní tíhou konstrukce a teplotou v letním a zimním období. Tato kombinace je uvažována se součinitelem kombinace teplotních účinků 0,6. Je vidět, že střídáním cyklů oteplení a ochlazení se některé dříve otevřené trhliny uzavírají a nové otvírají.Podobně jako v případě ochlazení je klenba ve střední části odlehčena, trhlinky jsou však menšího rozsahu, a na rozdíl od prostého ochlazení se objevuje porušení v kontaktu mezi horním povrchem klenby a výplňovým zdivem. Z Obr. 10 je vidět, že deska nepůsobí rozpěrným účinkem na poprsní zdi. Naopak brání vychýlení poprsních zdí vlivem smrštění jejich povrchů při zimním ochlazení.
Obr. 1. Svislé kontaktní napětí v základové spáře Szz
Obr. 2. Svislý posun základové spáry Uz
Obr. 3. Vývoj a rozložení kohezních trhlin v závislosti na míře rozevření - COD1
Obr. 4. Distribuce podélného normálového napětí ve směru globální osy X - sxx
Obr. 5. Podélný řez vedený středem mostu - Distribuce podélného normálového napětí ve směru globální osy X - sxx
Obr. 6. Podélný řez vedený středem mostu - Distribuce svislého normálového napětí ve směru globální osy X - szz
Obr. 7. Příčný řez vedený středem pilíře - Distribuce příčného normálového napětí ve směru globální osy Y - syy
Obr. 8. Příčný řez vedený středem pilíře - Distribuce svislého normálového napětí ve směru globální osy Y - szz
Obr. 9. Příčný řez vedený středem vyššího oblouku - Distribuce příčného normálového napětí ve směru globální osy Y - syy
Obr. 10. Příčný řez vedený středem vyššího oblouku - Distribuce podélného normálového napětí ve směru globální osy Y - sxx
Obr. 11. Příčný řez vedený středem nižšího oblouku - Distribuce příčného normálového napětí ve směru globální osy Y - syy
Obr. 12. Příčný řez vedený středem nižšího oblouku - Distribuce podélného normálového napětí ve směru globální osy Y - sxx
Obr. 13. Rezerva pevnosti - Distribuce zbytkové tahové pevnosti přenesené kohezní trhlinou
Obr. 14. Podélný řez vedený středem mostu - Distribuce zbytkové tahové pevnosti přenesené kohezní trhlinou
Obr. 15. Příčný řez vedený středem pilíře - Distribuce zbytkové tahové pevnosti přenesené kohezní trhlinou
Obr. 16. Příčný řez vedený středem vyššího oblouku - Distribuce zbytkové tahové pevnosti přenesené kohezní trhlinou
Obr. 17. Příčný řez vedený středem nižšího oblouku - Distribuce zbytkové tahové pevnosti přenesené kohezní trhlinou
Obecně lze konstatovat, že odezva konstrukce na aplikovaná zatížení teplotou a vlastní tíhou odpovídá očekávaným napětím a deformacím.
Rozložení tahových napětí predisponujících tahové porušení odpovídá reálnému rozložení trhlin v klenbě, které lze na obloucích pozorovat ze spodního pohledu od hladiny Vltavy. Trhliny patrně vznikají nejen z důvodu tahového namáhání, ale i z důvodu namáhání smykového, které je způsobeno relativními posuny mezi klenbou a parapetními zdmi.
Z obr. je také patrná tendence boulení parapetních zdí, které je jednou z hlavních příčin diskuse kolem zamýšlených oprav Karlova mostu. Velikost vodorovných posunů parapetů kolmých na osu mostu ale není v případě výpočtu tak výrazná, jakou uvádějí autoři měření.