Repositorio
Institucional

Parodi-Figueroa, Camila

Realistic analysis for remaining fatigue life for historic riveted railway bridges

ELSEVIER SCI LTD

ENGINEERING STRUCTURES

en

Given the lack of historic information regarding traffic conditions and structural details of railway riveted bridges more than 100 years old, most assessments relate to the structure's current condition. Moreover, fatigue assessment procedures are also usually associated with loading models taken from current Codes and Standards that may not represent the bridge's real load history, hence leading to unrealistic remaining fatigue life predictions. This paper proposes a novel approach to assess the remaining fatigue life of historic railway riveted bridges common in the Chilean railway bridge portfolio by introducing three novel elements. First, it considers a typological approach by classifying bridges by their construction details and retrofitting. Secondly, the bridge archetype is analysed in different configurations representing typical historic bridge strengthening sequences. Third, the loading spectrum is defined using real data on train types and freight transited through the Chilean railway network through the ages. Comparison of the results with the ones obtained using loading models prescribed by different standards (EFE, Eurocode and AREMA), shows that the latter tend to overestimate the fatigue damage of the bridge. Finally, reliability analysis methods are employed to determine the probability of failure of the bridge most fatigued connection, and this is compared to the one obtained by applying Miner's rule. The reliability analysis shows that the failure probability is within acceptable values for all bridge configurations, and that Miner's rule leads to conservative results when compared to a wide range of reliability indexes, proposed in current literature.Dada la falta de información histórica sobre las condiciones de tráfico y los detalles estructurales de los puentes ferroviarios remachados de más de 100 años, la mayoría de las evaluaciones se refieren al estado actual de la estructura. Además, los procedimientos de evaluación de fatiga suelen asociarse con modelos de carga tomados de códigos y normas vigentes que pueden no representar el historial de carga real del puente, lo que lleva a predicciones poco realistas de la vida útil restante por fatiga. Este artículo propone un enfoque novedoso para evaluar la vida útil restante por fatiga de los puentes ferroviarios históricos remachados, comunes en el parque ferroviario chileno, mediante la introducción de tres elementos novedosos. Primero, considera un enfoque tipológico clasificando los puentes según sus detalles constructivos y rehabilitaciones. Segundo, se analiza el arquetipo del puente en diferentes configuraciones que representan secuencias típicas de refuerzo de puentes históricos. Tercero, se define el espectro de carga utilizando datos reales sobre tipos de trenes y carga que transitaron por la red ferroviaria chilena a lo largo de los años. La comparación de los resultados con los obtenidos utilizando modelos de carga prescritos por diferentes normas (EFE, Eurocódigo y AREMA) muestra que estos últimos tienden a sobreestimar el daño por fatiga del puente. Finalmente, se emplean métodos de análisis de confiabilidad para determinar la probabilidad de falla de la conexión más fatigada del puente, y esta se compara con la obtenida mediante la regla de Miner. El análisis de confiabilidad muestra que la probabilidad de falla se encuentra dentro de valores aceptables para todas las configuraciones del puente, y que la regla de Miner arroja resultados conservadores en comparación con una amplia gama de índices de confiabilidad propuestos en la literatura actual.

artículo original

Fatigue Analysis

riveted railway bridges

historic load spectrum

Chilean railway network

railway bridge typology

10.1016/j.engstruct.2025.121421

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CONNECTIONS

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Ingeniería Estructural y Municipal

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Estadísticas y Probabilidades

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WOS:001577778200005

Realistic analysis for remaining fatigue life for historic riveted railway bridges

artículo original

ELSEVIER SCI LTD

ENGINEERING STRUCTURES

Engineering, Civil

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0141-0296

Universidad de la Frontera, Temuco, Chile#Chilean National Agency for Research and Development, ANID BECAS CHILE/DOCTORADO EN EL EXTRANJERO

UFRO DI18-0023

ANID BECAS CHILE/DOCTORADO EN EL EXTRANJERO 72190308

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