Reliability Analysis of Fatigue in Composite Reinforcement Tension Bars in a Bridge Structure
Authors
Boysen, Frederik ; Hjorth, Christian
Term
4. term
Education
Publication year
2015
Submitted on
2015-06-10
Pages
163
Abstract
Fiberarmerede polymerkompositter (FRP) bruges i stigende grad i byggeri og anlæg som alternativer til traditionelle materialer, også i bærende konstruktioner. Det øger behovet for fælles designregler, men der findes endnu ingen Eurocode for FRP. Denne afhandling undersøger træthed (skader fra gentagne laster) i et trafikbrosystem, der hovedsageligt består af kompositter, for at kalibrere del-sikkerhedsfaktorer ved hjælp af probabilistiske metoder. Materialestyrker karakteriseres med statiske forsøg og træthedsforsøg, som analyseres statistisk. Trafiklaster fastsættes efter DS/EN 1991-2, og usikkerheder i laster og egenskaber modelleres som stokastiske variable. Træthedsgrænsetilstanden vurderes, og en følsomhedsanalyse identificerer de mest indflydelsesrige parametre. På baggrund af træthedsgrænsetilstanden og den tilhørende dimensioneringsligning kalibreres del-sikkerhedsfaktorerne, så de opfylder de målpålidelighedsniveauer for broer, der er angivet i det danske nationale anneks (DK NA).
Fiber-reinforced polymer (FRP) composites are increasingly used in civil engineering as alternatives to traditional materials, including in load-bearing structures. This creates a need for a common design standard, yet there is currently no Eurocode for FRP. This thesis investigates fatigue (damage from repeated loading) in a traffic bridge system made mainly of composites to calibrate partial safety factors using probabilistic methods. Material strengths are characterized through static and fatigue tests and analyzed statistically. Traffic loads are defined according to DS/EN 1991-2, and uncertainties in loads and properties are represented as stochastic variables. The fatigue limit state is assessed, and a sensitivity analysis identifies influential parameters. Based on the fatigue limit state and the corresponding design equation, partial safety factors are calibrated to meet the target reliability levels for bridges specified in the Danish National Annex (DK NA).
[This abstract was generated with the help of AI]
Keywords
Documents