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
Kalibrering av säkerhetsfaktorer för tunga specialfordon på järnvägsbroar
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Structural Engineering and Bridges.ORCID iD: 0000-0002-2833-4585
2022 (Swedish)Report (Other academic)Alternative title
Calibration of partial safety factors for heavy special transports on railway bridges (English)
Abstract [sv]

Vid kontroll av broars bärförmåga används ett säkerhetsformat baserat på partialkoefficienter enligt de gällande föreskrifterna. Tillsammans med lastmodeller för fordon ska partialkoefficienterna täcka osäkerheter i verkliga laster och trafiksituationer. För tunga specialtransporter på järnväg måste en ansökan göras om transporttillstånd där fordonets laster och geometri beskrivs. Då egenskaperna för passagen är kända är osäkerheterna mindre än vid konventionell trafik vilket bör kunna utnyttjas vid bärighetsberäkningar. Ansatsen för studien var att detta kan föranleda en sänkning av partialkoefficienten för tunga specialtransporter.

Sannolikhetsbaserade analyser har utförts för olika brotyper: betong-, samverkans- och stålbroar, samt för ett urval av tunga specialfordon. Statistiska modeller för ingångsvariablerna har hämtats från litteraturen och har i vissa fall baserats på nya utvärderingar av data från mätningar. Det senare gäller t.ex. axellaster för invägda malmvagnar. Resultatet av analyserna är säkerhetsindex som jämförts mot målvärden i de grundläggande föreskrifterna och standarderna.

Analyserna begränsades till broarnas huvudbärverk. Resultatet visar att säkerhetsindex varierar mellan brotyp och brottmod men med värden över β = 4. Undantaget är betongbroar under tvärkraft som kontrolleras enligt eurokodens modell där värden mellan 3,4 och 3,9 erhölls. Kontroll av tvärkraft enligt den daterade BBK 04 ger högre säkerhetsindex över 4.

Med målvärdet βT = 3,7 kan partialkoefficienten ψγ sättas till 1,3 för tunga specialfordon. Det förutsätter dock att eurokodens modell för skjuvarmerade tvärsnitt inte är avgörande, alternativt att kontrollen med hänsyn till tvärkraft görs enligt BBK 04. För ett målvärde βT = 4,4 eller högre finns det inte någon marginal för att sänka partialkoefficienten från dagens värde av 1,5.

Författarens rekommendation är att målvärdet βT = 3,7 ska accepteras för  specialtransporter – då det gäller befintliga broar som redan trafikeras och då  säkerhetshöjande åtgärder är kostsamma. Det medför en möjlig sänkning av  partialkoefficienten till ψγ = 1,3.

Abstract [en]

In the assessment of bridges' load bearing resistance, the governing standards stipulate a safety format based on partial safety factors. Together with load models for vehicles they should cover uncertainties in real loads and traffic situations. For the allowance of heavy special transports on railway, an application has to be made for transport admission where the axle loads and geometry of the vehicle are described. Reduced uncertainties are expected for passages with known properties in comparison to the conventional traffic which should be possible to use for resistance assessments. The hypothesis of the study was that this reduced uncertainty should allow a reduction of the partial coefficient for heavy special transports.

Reliability-based analyses have been performed for different bridge types as: concrete, composite, and steel bridges, subjected to a sample of heavy special transports. Statistical models for input data have been collected from the literature and are, in some cases, based on new evaluations of measured data. The latter applies for example to axle loads for weighted ore wagons. The results of the analyses are safety indices and comparisons to the target values stated in guidelines and the governing regulations.

The analyses were limited to the main load bearing structures of bridges. The results show varying safety indices between different bridge types and failure modes but with values above β = 4. The exception is concrete bridges subjected to shear force verified with the Eurocode model where values in the range 3.4 to 3.9 were attained. Verification according to the dated Swedish publication BBK 04 show higher values above 4.

With a target value of βT = 3.7, the combined partial safety factor ψγ for special  transports could be assigned a value of 1.3. This is on the condition, however, that the resistance of concrete bridges is not governed by the Eurocode model for shear failure. For a target value of βT = 4.4 or higher, there is no margin for a reduction of the partial safety factor from the governing value of 1.5.

The author's recommendation is to accept a target reliability of  βT = 3.7 for special transports – when considering existing structures already in service where measures to increase the safety are costly. This allows a decrease of the partial safety to ψγ = 1.3.

Place, publisher, year, edition, pages
2022. , p. 89
Series
TRITA-ABE-RPT ; 2242
Keywords [en]
Calibration, Partial safety factors, Bridges, Special transports, Heavy haul
Keywords [sv]
kalibrering, partialkoefficienter, broar, specialfordon
National Category
Civil Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-309336OAI: oai:DiVA.org:kth-309336DiVA, id: diva2:1640881
Note

QC 20220307

Available from: 2022-02-28 Created: 2022-02-28 Last updated: 2022-06-25Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(13337 kB)294 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 13337 kBChecksum SHA-512
1ac1f43f3120d64b6b0a753e9f757a9126144a1fc7c6c4951f3aef804ff9b879b2f760c137a32acc400e077188666f5af1ceb9e842df0d8382b38ae8055984c9
Type fulltextMimetype application/pdf

Authority records

Leander, John

Search in DiVA

By author/editor
Leander, John
By organisation
Structural Engineering and Bridges
Civil Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 294 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: 551 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