TRAFFIC LOADINGS - VEHICLE LOAD OPTIMIZATION (VLO)
CARICO DA TRAFFICO - VEHICLE LOAD OPTIMIZATION (VLO)
The identification of the traffic load positions suitable to give the maximum / minimum design actions on the various elements of interest is carried out through an automated procedure, typical of the LUSAS finite element system, which involves the processing of the surfaces of influence of the various stress characteristics, in the points of interest through a “Direct Method Influence” (DMI) analysis, preliminar to the search for the most unfavorable traffic load positions, through a “Vehicle Load Optimization” (VLO) analysis. The stresses N, T, M in the points of interest of a beam-shell model are obtained by integrating the results on “slices” of the model placed independently of the mesh; the influence surfaces, defined in order to evaluate the maximum / minimum bending and shear stress on the most stressed longitudinal beam, can be calculated, either in correspondence of the mesh nodes or of the slices. The following figure shows, through red rectangles, the schematic positioning of the various “slices” on which the surfaces of influence have been made (only 2 spans of the deck has been studied for symmetry).  “Slices” positions for influence surfaces (red rectanguls)   The “Vehicle Load Optimization” analysis generates as many loadcases as there are maximized / minimized stresses at a given slice. The following figure shows the load pattern, generated by the VLO, which maximizes the bending moment on the girder placed on the outside curve, in correspondence with the support of the pile P1; the arrows in red represent the tandem loads while those in magenta the distributed loads, segmented on the roadway according to the indications of the surface of influence.   Traffic load pattern generated automatically by the “Vehicle Load Optimization” analysis – Loadcase that maximizes My of the girder placed on the outside of the curve on the P1 pile
L’individuazione delle posizioni di carico mobile atte a restituire le massime/minime azioni di progetto sui vari elementi di interesse viene effettuata tramite una procedura automatizzata, propria del sistema ad elementi finiti LUSAS, che prevede l’elaborazione delle superfici di influenza delle varie caratteristiche di sollecitazione nei punti di interesse tramite una analisi “Direct Method Influence” (DMI), propedeutica alla ricerca delle posizioni più sfavorevoli di carico mobile, mediante una analisi “Vehicle Load Optimization” (VLO). Le sollecitazioni N, T, M nei punti di interesse di un modello misto beam-shell vengono ricavate per integrazione dei risultati su delle “slices” del modello poste in maniera indipendente rispetto alla mesh; le superfici di influenza, definite allo scopo di valutare la massima/minima sollecitazione di flessione e taglio sulla trave longitudinale più sollecitata, possono essere calcolate, o in corrispondenza dei nodi della mesh o delle “slices”. La figura seguente riporta tramite dei rettangoli rossi, il posizionamento schematico delle varie “slices” su cui sono state effettuate le superfici di influenza (si è studiato solo metà impalcato per simmetria).
Posizione “slices” per superfici di influenza (rettangoli rossi)
L’analisi “Vehicle Load Optimization” genera tanti loadcase quante sono le sollecitazioni massimizzate/minimizzate in un determinato punto. Nella figura seguente viene riportato lo schema di carico, generato dalla VLO, che massimizza il momento flettente sulla travata posta in esterno curva, in corrispondenza dell’appoggio della pila P1; le frecce in rosso rappresentano i carichi Tandem mentre quelli in magenta i carichi distribuiti segmentati sulla carreggiata stradale in accordo alle indicazioni della superficie di influenza.
Carico da traffico generata in automatico dall’analisi “Vehicle Load Optimization” – Loadcase che massimizza My della travata posta su esterno curva sulla pila P1