Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
A Simulation of the Millau Viaduct
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Mechanics.
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Mechanics.
2016 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Cable-stayed bridges have become very popular over the last ve decades due totheir aesthetic appeal, structural eciency, the limited amount of material usageand nancial benets. The rapid increase of new techniques creating longer spans,slender decks and more spectacular design has given rise to a major concern ofthe dynamic behavior of cable-stayed bridges. This has resulted in a more carefulmodelling procedure that will represent the reality in the most particular way. Amodel is simply an approximation of the reality, thus it is important to establishwhat simplications and approximations that are reasonable to make in order forthe model to be as accurate as possible.The Millau Viaduct is a cable-stayed bridge unique of its kind. At the time thatit was built it was breaking many records: span length, height of deck above thefoundations and the short construction time in just three years. Due to the slendernessof the structure, the extreme height and the location in a deep valley, theviaduct is naturally subjected to external loads. This thesis attempts to describea performed dynamic nonlinear analysis of two models of the Millau Viaduct usingthe FEA packages SAP2000 and BRIGADE/Plus. The models have been renedin order to be compared between the programs and to the reality i.e. the measuredmode shapes and frequencies obtained from reports.The viaduct required many specically designed solutions in order to obtain theelegance and the aesthetic appeal. Approximations in geometry has been essentialdue to the many details that the viaduct consists of, but the details are nonethelessimportant to capture to get the structural mechanics correct. The support conditionshas been considered as important as these were designed to allow for movementthat were caused by a combination of the external loads and the slenderness of thestructure. The most critical support conditions were the deck-pier connection inwhich the piers are split into two columns equipped with spherical bearings allowingfor angular rotation. The two shafts were modelled by one single column and thespherical bearings were simulated by creating two alternative models; one assignedwith a pinned constraint to allow for the angular rotation and the second, since thissupport condition is in fact rigid has been assigned as xed.The SAP and BRIGADE models showed to be consistent with each other, thoughthe beam theories, Euler-Bernoulli were applied to the SAP model and Timoshenkoin BRIGADE. The alternative models with the dierent constraints generated fairresults yet diers signicantly from each other. Alternative approaches towards themodelling have been addressed in the conclusions.

Abstract [sv]

Byggnationen av snedkabelbroar har ökat under de senaste fem decennierna på grundav sitt estetiska tilltalande, eektiva bärförmåga i proportion till mängden materialsom används och ekonomiska fördelar. Den snabba ökningen av nya tekniker har gettmöjlighet till längre spännvidder, smalare däck och mer spektakulär design. Dettahar gett upphov till en närmare studie av snedkabelbroars dynamiska respons ochökat kraven på en mer noggrann modellering för att ge en mer korrekt avbildning.En modell är enbart en approximation av verkligheten, därför är det viktigt attfastställa vilka förenklingar och approximationer som är rimliga för att modellenska bli en god och korrekt som möjligt.Millaubron är en snedkabelbro, unik för sitt slag och rekordbrytande i många kategorier;spannlängden, höjden på tornen och byggtiden under endast tre år. Bronsslankhet, den extrema höjden och att den är belägen i en djup dal, medför ennaturlig påfrestning från yttre laster på bron. I denna masteruppsats beskrivs enutförd dynamisk icke-linjär analys av två modeller av Millaubron i FEA programmenSAP2000 och BRIGADE/Plus. Modellerna har förnats stegvis för att kunnajämföras mellan programmen och mot uppmätta modformer och dess frekvenser somerhållits från rapporter.För att Millaubron skulle få sitt speciella utseende krävdes många innovativa lösningaroch detaljer. Approximationer i geometri har varit nödvändigt på grund avde många detaljer som bron består av, detaljer som är viktiga att fånga ur strukturmekaniskaaspekter. Det har lagts mycket vikt på upplagsvillkoren eftersom dessavar utformade för att möjliggöra rörelser som orsakades av en kombination av deyttre laster och strukturens slankhet. De mest kritiska upplagsvillkoren var mellandäcket och pelaren där pelaren är uppdelad i två mindre pelare utrustade medsfäriska lager som möjliggör vinkelrotation. De två mindre pelarna har modellerassom en pelare och de sfäriska upplagen simulerades genom att skapa två alternativamodeller - en tilldelad som fritt upplagd för att möjliggöra vinkelrotationen och detandra, eftersom dessa stöd anses styva, har modelleras som fast inspända.SAP och BRIDAGE modellerna var konsekventa gentemot varandra, trots att balkteorierna,Euler-Bernoulli användes i SAP och Timoshenko i BRIGADE. De alternativamodellerna genererade rättvisa resultat men skiljer sig från de uppmätta.Alternativa tillvägagångssätt för modelleringen har tagits upp i slutsatserna.

Place, publisher, year, edition, pages
2016. , p. 119
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-203973OAI: oai:DiVA.org:kth-203973DiVA, id: diva2:1083484
Supervisors
Examiners
Available from: 2017-03-21 Created: 2017-03-21 Last updated: 2017-03-21Bibliographically approved

Open Access in DiVA

A Simulation of the Millau Viaduct(5369 kB)261 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 5369 kBChecksum SHA-512
629a056371b866294da45f55f109a30a0515c0a2decd50b6a37f08b1f8a306808a6f86b7a57368978b83baa22a101794677843c571c6f6cefe1a4ce00272e46d
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Mechanics
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 261 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 188 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf