kth.sePublications
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
Utvärdering av modeller för prediktion av islast mot dammar: RAPPORT 2019:631
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Concrete Structures.ORCID iD: 0000-0003-2594-4107
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Soil and Rock Mechanics.ORCID iD: 0000-0003-2584-1183
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Concrete Structures.ORCID iD: 0000-0003-3586-8988
2019 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [sv]

De kalla svenska vintrarna innebär att betongdammarna riskerar att utsättas för istryck. I Kraftföretagens riktlinjer för dammsäkerhet (RIDAS) anges ett dimensioneringsvärde som varierar mellan 50 – 200 kN/m från söder till norr. Särskilt vid låga dammar i norra Sverige så kan islasten utgöra en stor andel av den horisontella kraften som verkar på dammen. Trots islastens stora påverkan, är kunskapen om den faktiska islasten som verkar direkt mot dammen relativt låg.Inom det tidigare SVC projektet ”Lastförutsättningar avseende istryck” har en prototyp av en lastpanel utvecklats, vilken är avsedd för att mäta islaster som verkar på betongdammar. Panelen sitter sedan 2016 installerad på Rätans betongdamm och har sedan dess mätt islasten mot dammen.I denna rapport presenteras en utvärdering av olika prediktionsmodeller avsedda för att förutsäga istryck, där dessa prediktioner jämförs mot de uppmätta istrycken vid Rätan. För detta har två befintliga modeller använts:• En halvempirisk modell föreslagen av Comfort, et al. (2003). • En mekanisk modell där istryck modelleras utifrån spänningar i isen, där isen modelleras med Norton-krypning enligt Petrich, et al. (2015).Beräkningarna visar att de modeller som tillämpas i denna rapport ger signifikanta avvikelser jämfört med de islastmätningar som genomförts vid Rätan. Detta gäller både den maximala islasten och den relativa skillnaden mellan de dagliga islasttopparna som sker under säsongen. Det är utifrån dagens kunskapsläge inte möjligt att avgöra om orsaken till denna avvikelse mellan modeller och mätningarna beror på felaktigheter i modellerna eller mätningarna, eller om det är en kombination av båda. Det framgår dock tydligt vid utvärderingen att avvikelsen mellan dessa främst beror på den del av islasten som uppkommer till följd av vattenståndsvariationer.Tidigare studier visar att islaster orsakade av vattennivåvariationer är den mekanism som resulterar i de största islasterna mot dammar. Trots detta, så är denna effekt exkluderad i majoriteten av alla modeller för islaster. Det finns således ett tydligt gap mellan de mekanismer som observerats i mätningar och befintliga prediktionsmodeller. Modellen som utvecklats av Comfort beaktar inverkan från vattenståndsvariationer, men resultatet visar att just denna del av modellen

Abstract [en]

Concrete dams in the cold Swedish climate may be subjected to a pressure load from the ice. The hydropower industries guidelines for dam safety (RIDAS) specify that dams should be designed for an ice load between 50-200 kN/m, varying from south to north. This load can thereby be significant and may constitute a large portion of the total horizontal load, especially for smaller dams in the northern part of Sweden. Despite this, the current understanding of ice loads is limited.In the previous SVC project, "Load conditions for ice pressure," a prototype ice load panel was developed. The panel was installed on Rätan's concrete dam in 2016 and have measured the ice load against the dam since then.In this report, different models intended to predict ice load are presented and these models are applied to predict the measured ice load from Rätan. For this, two models were used:• A semi-empirical model proposed by Comfort et al. (2003). • A mechanical model where ice pressure is modelled based on ice-stresses, where the thermal ice stresses are modelled with Norton creep as proposed by Petrich, et al. (2015).Both models inaccurately predict the total and the relative magnitude of the measured ice load peaks, and underestimate the maximum measured load during the winter. It is from today's knowledge not possible to determine whether the measurements are correct and if the prediction from the models is wrong, vice versa or a combination of both. Especially the part of the model that predicts the ice loads from water level variations shows low explanatory value, and currently no model exists that accurately can predict ice loads caused by water level variations.Two things seem obvious regarding the modelling of ice loads; ice load caused by water level variations is the mechanism that provides the most significant contribution to ice load on the dam, and at the same time almost all prediction models for ice load on dams only consider thermal loads. There is thus a clear gap between the mechanisms found by measurements and the development of models. The model developed by Comfort takes into account the impact of water level variations. Still, the result shows that this particular part of the model gives the least

Place, publisher, year, edition, pages
holm, 2019. , p. 43
National Category
Infrastructure Engineering
Research subject
Civil and Architectural Engineering, Concrete Structures
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-301288OAI: oai:DiVA.org:kth-301288DiVA, id: diva2:1591737
Note

QC 20211027

Available from: 2021-09-07 Created: 2021-09-07 Last updated: 2022-06-25Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

Authority records

Hellgren, RikardWestberg Wilde, MarieMalm, Richard

Search in DiVA

By author/editor
Hellgren, RikardWestberg Wilde, MarieMalm, Richard
By organisation
Concrete StructuresSoil and Rock Mechanics
Infrastructure Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 152 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