is Íslenska en English

Lokaverkefni (Meistara)

Háskóli Íslands > Verkfræði- og náttúruvísindasvið > Meistaraprófsritgerðir - Verkfræði- og náttúruvísindasvið >

Vinsamlegast notið þetta auðkenni þegar þið vitnið til verksins eða tengið í það: http://hdl.handle.net/1946/44558

Titill: 
  • Ólínuleg töluleg greining á brotmörkum steinsteyptrar brúar yfir Steinavötn
  • Titill er á ensku Nonlinear numerical analysis of reinforced concrete bridge crossing Steinavötn
Námsstig: 
  • Meistara
Útdráttur: 
  • Brú yfir Steinavötn í Suðursveit skemmdist illa í vatnavöxtum árið 2017 og brúin dæmd ónýt í kjölfarið. Áður en brúin var rifin var framkvæmt álagspróf á brúnni þar sem áhersla var lögð á að kanna skerstyrk í steinsteyptu þversniði yfirbyggingar brúarinnar. Álagsprófið var framkvæmt með því að koma fyrir lóðréttum krafti í tveggja metra fjarlægð frá millistöpli og var krafturinn aukinn eftir skilgreindri álagsáætlun. Í verkefninu verður gerð ítarleg greining á brúnni yfir Steinavötn en notast verður við hugbúnaðinn OpenSees til þess að stilla upp annars vegar trefjabitalíkani og hins vegar bitastangalíkani af brúnni. Farið verður yfir þau gögn sem fengust úr mælingum þegar tilraun var gerð á brúnni og þau notuð til viðmiðunar við þær niðurstöður sem fást úr líkönunum. Í trefjabitalíkani er hægt að skipta þversniðinu upp í þræði með mismunandi efniseiginleika. Þar með er hægt að áætla nákvæma dreifingu skemmda í byggingareiningum. Í bitastangalíkani eru burðareiningar settar upp í líkani á þann hátt að þeim er skipt niður í smærri einingar með hnútpunktum sem hafa sex frelsisgráður. Lóðréttar, láréttar og skáhallar bita- og stangareiningar eru notaðar til þess að tengja hnútpunktana saman. Trefjabitalíkanið hermir niðurstöður álagsprófanna sem gerð voru á brúnni illa þar sem skoðuð er formbreyting á miðju hafi brúarinnar. Líkanið ofmetur einnig styrk brúarinnar. Bitastangalíkanið hermir niðurstöður álagsprófanna einnig ekki nógu vel þar sem niðurbeygja á miðju hafi er skoðuð, en brotstyrkur brúarinnar er mun líklegri en í trefjabitalíkani. Einnig er hægt að skoða skeráraun betur í því líkani en hægt er með trefjabitalíkaninu.

  • Útdráttur er á ensku

    A bridge over Steinavötn in Suðursveit was badly damaged by floodwaters in 2017 and the bridge was deemed unusable as a result. Before the bridge was demolished, a load test was carried out on the bridge, focusing on examining the shear strength of the concrete crosssection of the bridge superstructure. The load test was performed by applying a vertical force two meters away from one of the piers and the force was increased according to a defined load schedule. In the project, a detailed analysis of the bridge over Steinavötn is made, and OpenSees software used to build a fiber-beam model of the bridge on the one hand, and a beam-truss model of the bridge on the other. The data obtained from the load test is reviewed and used as a reference for the results obtained from the numerical models. In a fiber-beam model, the cross section is divided into fibers in order to model different materials. In this way, the exact distribution of damage to the structural unit can be estimated. In a beam-truss model, structural elements are modelled in such a way that they are divided into smaller units with nodes that have six degrees of freedom and vertical, horizontal and diagonal beam and truss elements are used to connect the nodes together. The fiber-beam model simulates the results of the load tests performed on the bridge poorly, where the deformation of the center of the bridge was observed. The model also overestimates the strength of the bridge. The beam-truss model also does not simulate the results of the load tests well enough considering deformation of the center of the bridge, but the strength of the bridge is much more realistic than in the fiber-beam model. Shear forces in the longitudinal beams of the bridge are also better examined with the beam-truss model than with the fiber-beam model.

Styrktaraðili: 
  • Vegagerðin
Samþykkt: 
  • 31.5.2023
URI: 
  • http://hdl.handle.net/1946/44558


Skrár
Skráarnafn Stærð AðgangurLýsingSkráartegund 
Lokaverkefni-Þorkell_Jón_Tryggvason.pdf37.24 MBOpinnHeildartextiPDFSkoða/Opna
skemman_yfirlysing_.pdf87.12 kBLokaðurYfirlýsingPDF