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
Sannolikhetsbaserad dimensionering av sprutbetong: Fördelningar för tjocklek och böjdraghållfasthet
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Soil and Rock Mechanics.
2017 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Reliability-based design of shotcrete : Probability density functions of thickness and flexural strength (English)
Abstract [sv]

En av de sannolikhetsbaserade metoderna som kan användas för dimensionering av tunnlar är partialkoefficientmetoden. Denna metod ökar eller reducerar variabler med hjälp av partialkoefficienter, vilka kan kalibreras sannolikhetsteoretiskt. Eurokod tillhandahåller sådana partialkoefficienter för till exempel armerad betong. Problemet med partialkoefficienterna i Eurokod är dock att ingen skillnad görs med avseende på vad betongen skall användas till.

Detta examensarbete har därför syftat till att undersöka möjligheten att ta fram nya partialkoefficienter specifikt för sprutbetongförstärkning då den dimensionerande brottsmekanismen är böjbrott, detta med hjälp av tillförlitlighetsteori, FORM/FOSM. Böjbrott i sprutbetongen kan uppkomma då vidhäftningen mellan berg och sprutbetong är låg, och sprutbetongen måste bära eventuella bergblock med sin momentupptagande förmåga. För att ta fram partialkoefficienterna har uppmätt data på sprutbetongtjockleken och böjdraghållfastheten i en av Citybanans tunnlar, Norrströmstunneln, varit grunden. Statistiska fördelningar har tagits fram för att beskriva dessa data, för att möjliggöra användandet av dem i sannolikhetsanalysen.

Resultaten visade att en lognormalfördelning passade observerad data bäst för sprutbetongtjockleken, och en betafördelning passade bäst för böjdraghållfastheten. Vidare visade resultaten att sannolikhetsbaserade metoder vid dimensionering för denna brottsmekanism ännu inte kan rekommenderas, då de visade på en kraftig överdimensionering jämfört med hur det idag dimensioneras. Osäkerheterna kring vissa av de modeller och variabler som använts behöver först reduceras.

Abstract [en]

One of the probability based methods that may be used when designing a tunnel is the partial factor method. This method adjusts the value of variables with the help of partial factors, which may be calibrated using a reliability-based approach. The Eurocodes provide these partial factors for different materials and structures, such as reinforced concrete. A limitation with the provided partial factors from Eurocode is the lack of consideration for the usage of the concrete.

This thesis aims to investigate the possibility to derive new partial factors specifically for shotcrete reinforcement, for the failure mechanism of flexural failure. This has been done by means of reliability theory,FORM/FOSM. Flexural failure in shotcrete may occur when the adhesion between the rock and shotcrete is low. Further, the shotcrete has to have the capacity to withstand bending moments from the rocks. To derive the new partial factors, the measured data of thickness and flexural strength of shotcrete in one of Citybanan's tunnels, Norrströmstunneln, in central Stockholm have been used as the basis for the analysis. The data was described by a statistical distribution which enabled the usage of them in the reliability analysis.

The results showed that a lognormal distribution best described the shotcrete thickness while flexural strength was best fitted by a beta distribution. The results also showed that it is not recommended to use probabilistic methods in design for this failure mechanism unless uncertainties, arising from some of the models and variables used, are reduced. It clearly shows that it would lead to oversizing compared with the design methods used today.

Place, publisher, year, edition, pages
2017. , p. 53
Series
Examensarbete Jord- och bergmekanik, ISSN 1652-599X ; 17:03
Keywords [en]
Shotcrete thickness, Rock, Reliability analysis, Tunnel
Keywords [sv]
Sprutbetong, Berg, Sannolikhetsbaserad dimensionering, Tunnel
National Category
Other Civil Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-210236OAI: oai:DiVA.org:kth-210236DiVA, id: diva2:1117743
Subject / course
Soil and Rock Mechanics
Educational program
Master of Science in Engineering - Urban Management
Presentation
2017-02-02, 11:50 (English)
Supervisors
Examiners
Available from: 2017-06-29 Created: 2017-06-29 Last updated: 2017-06-29Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Examensarbete Philip Sunesson(1500 kB)119 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1500 kBChecksum SHA-512
3cc2c4210b77ff35405ad92c2cc6d27503108f2764d6cd7b01fdeb7b0973c51816fc4eb2f4ee71823c5091a7448ca4c333013e860ff788242bff12f2c763d4c0
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Sunesson, Philip
By organisation
Soil and Rock Mechanics
Other Civil Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 119 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: 197 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