Reliability-based classification of existing bridges through upper bound plasticity theorem
Author
Damsgaard, Kenneth Dahl Schiøttz
Term
4. term
Education
Publication year
2020
Pages
100
Abstract
This thesis investigates whether plastic upper bound theory for slabs (yield-line analysis) can support more realistic and cost-effective up-classification of existing road bridges. The motivation is that heavier trucks increase capacity demands, while traditional beam-based checks for slab bridges are often conservative because transverse reinforcement is ignored. The study presents the design basis and traffic load models, develops a slab bearing-capacity model using upper bound plasticity, and quantifies model bias and uncertainty. The model is first applied deterministically with the partial safety factor method and compared to a more traditional approach, then extended with stochastic load and material models for a reliability-based assessment, including a parameter study of key influences. Based on this, a proof loading factor is derived to ensure target reliability, both with and without prior knowledge of resistance, and a decision framework for up-classification is proposed. The Østerå Bridge serves as a base case to illustrate the procedure. While the excerpt does not provide specific numerical outcomes, the thesis establishes an end-to-end methodology from modeling to decision-making to support safe and efficient up-classification.
Dette speciale undersøger, om plastisk brudlinjeteori (upper bound-plasticitet for plader) kan anvendes til at opklassificere eksisterende vejbroer på et mere realistisk og omkostningseffektivt grundlag. Baggrunden er, at tungere lastbiler øger kravene til broers bæreevne, mens traditionelle bjælkeberegninger for pladebroer ofte er konservative, fordi den tværgående armering ikke indgår. Specialet beskriver beregningsgrundlag og trafiklaster, udvikler en bæreevnemodel for pladebroer baseret på brudlinjeteori og kvantificerer modellens bias og usikkerhed. Modellen anvendes først deterministisk med partialkoefficientmetoden og sammenholdes med en mere traditionel tilgang, hvorefter stokastiske last- og materialemodeller opstilles til en pålidelighedsbaseret vurdering, inklusive et parameterstudie af centrale påvirkninger. Derudfra udledes en prøvebelastningsfaktor, der sikrer en målrettet pålidelighed, både med og uden forudgående viden om broens modstand, og der foreslås en beslutningsramme for opklassificering. Østerå-broen anvendes som referencecase til at illustrere metoden. De konkrete kvantitative resultater fremgår ikke af uddraget, men arbejdet opstiller en sammenhængende procedure fra modellering til beslutning, som kan understøtte sikker og effektiv opklassificering.
[This apstract has been generated with the help of AI directly from the project full text]