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
Systemanalys av plattbroar: En jämförelse inom FE-modellering och balk-/platteori
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Building Technology and Design.
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Building Technology and Design.
2018 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
System analysis of slab bridges : A comparison regarding FE-modeling between plate- and beam theory (English)
Abstract [en]

Abstract

When Eurocodes was introduced, there was a requirement where the calculations had to take into consideration whether it's a slab or beam bridge. This means that calculations had to be made with softwares including plate theory.

The object of this study is a slab bridge with endshields. The bridge is 66.95 meters long with a 14.38-meter-wide deck made of concrete. The deck is mounted on abutments with bearings and intermediate supports where the columns are fixed to the deck.

The purpose of this study is to investigate if bridges defined as plates can be calculated using beam theory, as well as examining different modeling techniques in an attempt to evaluate how this will affect the results.

A model using shell elements is established in BRIGADE/Plus and compared to a model in Strip Step 3 made out of beam elements. A base-model is also created in BRIGADE/Plus and is compared to the following modeling changes:

  • Couplings between supports and the plate, “point to surface” or “point to point”.
  • The bridge is modeled without wings to study the impact of the wings.
  • The bridge is modeled without columns to study the impact of the columns.

When comparing the values obtained from the two different software’s regarding deadweight, the results were almost identical. This indicates that Strip Step 3 is a suitable tool for verifying models made in BRIGADE/Plus. When studying the results from load-combination 6.10.b (the combination used for dimensioning) small differences can be seen between the softwares. This concludes that it may be reasonable to use Strip Step 3 for this type of bridges. However, there are major differences between the software at the traffic load which should be considered.

In order to simplify the modeling process ties between points (nodes) should be used. However, the results obtained over the supports must be ignored due to unrealistic values. When studying the impact of wings/columns it was confirmed that a difference of 10 % appeared. Modeling without wings/columns is not more time efficient either, with that in mind wings and columns should be used when modeling.

 

Keywords: Plate theory, Beam theory, Strip Step 3, BRIGADE/Plus, FE-modeling

Abstract [sv]

Sammanfattning

Vid införandet av Eurokoder ställdes det krav från Trafikverket där beräkningsmodellen var tvungen att ta hänsyn till verkningssättet i sin helhet dvs. om det är en platt- eller balkbro (E. Rosell, Trafikverket, personlig kommunikation, 3 Maj, 2018). Detta innebar att beräkningsmodeller för plattbroar behövdes utföras med program som kan hantera beräkningar enligt platteori.

Studieobjektet för detta arbete är en plattbro med ändskärmar. Bron är 66.95 meter lång med en brobaneplatta av betong som har bredden 14.38 meter. Plattan är upplagd på ändstöd med rörliga lager samt mellanstöd där pelare är fast inspända till plattan.

Syftet med detta arbete är att undersöka huruvida broar definierade som plattor går att beräkna enligt balkteori, samt att undersöka olika modelleringstekniker i ett försök att utvärdera hur det påverkar resultaten.

En modell med skalelement har upprättats i BRIGADE/Plus som jämförs mot en modell i Strip Step 3 utförd av balkelement. En grundmodell skapas även i BRIGADE/Plus som jämförs mot följande modelleringsändringar:

  • Stöd kopplade mellan två punkter jämförs mot koppling mellan pelare och yta i plattan.
  • Bron modelleras utan vingar för att studera vingarnas inverkan.
  • Bron modelleras utan pelare för att studera pelarnas inverkan.

Kontrollen av egentyngd visade nästintill identiska resultat vilket tyder på att Strip Step 3 är ett lämpligt verktyg vid verifiering av Brigademodeller. Vid lastkombination 6.10.b (den dimensionerande lastkombinationen för denna bro) uppstår små skillnader. Detta indikerar att det kan vara rimligt att använda sig av Strip Step 3 vid dessa typer av broar. Dock uppstår det stora skillnader mellan programvarorna vid trafiklasten vilket bör beaktas.

För att förenkla modelleringen bör kopplingar mellan punkter användas, dock måste resultat som erhålls över stöd bortses från då dessa ger orealistiska resultat. Vid modellering utan pelare/vingar kan det konstateras att värdena skiljer sig ca 10 %. Det är inte heller mycket mer tidseffektivt att ta bort pelare/vingar då dessa går relativt fort att modellera.

 

Nyckelord: Platteori, Balkteori, Strip Step 3, BRIGADE/Plus, FE-modellering

 

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 63
Series
TRITA-ABE-MBT ; 1837
Keywords [sv]
Platteori, Balkteori, Strip Step 3, BRIGADE/Plus, FE-modellering
National Category
Infrastructure Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-232050OAI: oai:DiVA.org:kth-232050DiVA, id: diva2:1233040
Subject / course
Structural Design and Bridges
Educational program
Bachelor of Science in Engineering - Constructional Engineering and Design
Presentation
2018-06-08, Konferensrum Räven, ÅF, Försundaleden 2, Solna, 12:00 (Swedish)
Supervisors
Examiners
Available from: 2018-08-09 Created: 2018-07-14 Last updated: 2018-08-09Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3728 kB)92 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3728 kBChecksum SHA-512
bad5cceb0d934fa52081362624a052cb84069e6fe3270ece9198649abc5a33d641332ddbcc2e09162a4d54a629f9e99dd36b5cf14b004eb22771eff5b7ccf99e
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Öberg, LukasLindahl, Mikael
By organisation
Building Technology and Design
Infrastructure Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 92 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: 138 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