Pålidelighed af Fiberforstærkede Polymer Konstruktioner

Reliability of Fibre-Reinforced Polymer Structures

Nielsen, Casper Sort

4. semester

Bygge- og anlægskonstruktion, Kandidat

2020

2020-06-10

81

Denne afhandling undersøger pålideligheden af fiberforstærkede polymer (FRP) konstruktioner i en tid, hvor materialets anvendelse i byggeri er stigende og en ny Eurocode for FRP er under udarbejdelse. Projektet beskriver og anvender strukturelle pålidelighedsmetoder på to centrale brudscenarier – boltesamlinger og stabilitetsbrud i søjler – ved at kombinere forsøgsdata fra litteraturen med beregnede bæreevner fra foreslåede designligninger. For boltesamlinger vurderes bl.a. en model af Matthias Oppe og en Eurocode-baseret model, og der estimeres modelusikkerhed via bias og variationskoefficient. På den baggrund kalibreres partialkoefficienter med tre tilgange: metoden i DK NA EN1990, designværdimetoden og direkte kalibrering ud fra pålidelighedsmetoden. Betydningen af forholdet mellem permanente og variable laster belyses gennem to lastscenarier. Resultaterne viser, at DK NA EN1990-metoden giver de mest konservative sikkerhedsindekser, mens designværdimetoden ligger tæt på målpålideligheden, men indimellem under den, sandsynligvis fordi kun styrkeparametre blev kalibreret, mens lastparametre fulgte Eurocodes anbefalinger. Direkte kalibrering efter pålidelighedsmetoden gav den mest præcise tilpasning til målpålideligheden, men er samtidig den mest tidskrævende tilgang.

This thesis examines the reliability of fibre reinforced polymer (FRP) structures at a time when FRP use in buildings is growing and a dedicated Eurocode is under development. The study describes and applies structural reliability methods to two key failure scenarios—bolted connections and column stability failure—by combining published experimental results with theoretical capacities from proposed design equations. For bolted joints, both a model by Matthias Oppe and an Eurocode-based model are assessed, and model uncertainty is quantified through bias and coefficient of variation. Based on these analyses, partial safety factors are calibrated using three approaches: the Danish National Annex EN1990 method, the Design Value Method, and direct calibration via reliability analysis. The influence of the ratio between permanent and variable actions is addressed through two load scenarios. Findings indicate that the DK NA EN1990 method yields the most conservative reliability indices, while the Design Value Method is close to the target reliability but occasionally falls below it, likely because only resistance parameters were calibrated and load factors were taken from Eurocode. Direct calibration based on reliability analysis provides the closest match to the target reliability but is the most time-consuming approach.

[Dette resumé er genereret med hjælp fra AI direkte fra projektet (PDF)]

Download
Vis denne rapport i AAU Studenterprojekter