Rikard Hellgren KTH / WSP. Brottanalys av bergförankrade betongdammar

Relevanta dokument
Inverkan på bärförmågan av slaka bergsförankringar under betongdammar med hänsyn till nedbrytning. Rikard Hellgren

Skjuvhållfastheten i kontaktytan mellan berg och betong under betongdammar

Dammsäkerhetstekniskt utvecklingsarbete. Projekt inom betong och berg. Sara Sandberg/Marie Westberg Wilde 8 september 2016

Sannolikhetsbaserad metodik för beräkning av betongdammars stabilitet

Resultat från beräkningar av brottsannolikhet för en utskovsdel

DOKTORAND: WILLIAM BJURELAND HANDLEDARE: FREDRIK JOHANSSON, STEFAN LARSSON, JOHAN SPROSS KTH ROYAL INSTITUTE OF TECHNOLOGY

Storfinnforsen och Ramsele lamelldammar

Hantering av osäkerheter vid analys av glidstabilitet för betongdammar grundlagda på berg

BETONGDAMMAR Åtgärder för spruckna betongdammar Tomas Ekström, ÅF

Säkerhetsaspekter vid injektering under befintliga betongdammar

Instrumentering och utvärdering av fullskaleförsök av betongplugg för slutförvar av kärnbränsle

Långtidsmätningar av töjningar. på Nya Årstabron till 2011

Avancerade metoder för planering och uppföljning av betongkonstruktioner

Bassalt utskovsdamm. Bakgrund. Bassalt kraftverk togs i drift Består av kraftverk och kröndamm samt. Utskovsdamm (regleringsdamm).

Robusta dammkonstruktioner

Spännkabelworkshop Tillståndskontroll (OFP) Peter Ulriksen, Lunds Tekniska Högskola

SAMVERKAN MELLAN FÖRANKRINGSSTAG, BRUK OCH BERG BeFo-förstudie

Textilarmering, av Karin Lundgren. Kapitel 7.6 i Betonghandbok Material, Del 1, Delmaterial samt färsk och hårdnande betong. Svensk Byggtjänst 2017.

Profil. Niclas Stenberg

PM: Bro över Söderström (km 1+83) Utmattningsanalyser baserat på töjningsmätningar, april-maj 2011

Gamla Årstabron. Förslag till varselgränser under vattenbilning fas 3, undersida båge 2

Finnboda varv. Påsegling av grund. Beräkning av tillgänglig friktionskraft. Datum Uppdragsnummer Utgåva/Status. Ramböll Sverige AB

Examensarbeten L Sammanställning av arbeten utförda med MSB. 1 Orientering. 1 Orientering 1 2 Sammanställning 2 3 Referenser 5

Simulering av brand i Virtual Reality

Projekt : Samverkan upplagstryck-5 mm spikningsplåt

Detta är Vattenbyggnad i SVC. Maria Bartsch, Svenska kraftnät SVC dagarna

Basic reliability concepts. Sven Thelandersson Structural Engineering Lund University

Forskningens geometri bredd, djup, längd, höjd & yta

Kvarvarande utmattningskapacitet hos nitade metallbroar sammanfattning SBUF-projekt 12049

2015:03. Forskning. Brottmekaniska K-lösningar för sprickor i massiv stång med icke-linjärt rotationssymmetriskt

Effektiv användning av bergförstärkning vid tunnelbyggande genom förbättrade analysmetoder för samverkan mellan berg och sprutbetong

Betong och bergforskning inom Svenskt VattenkraftCentrum (SVC)

Inverkan från skala och passning på skjuvhållfastheten för bergsprickor

Disposition. Bakgrund Mål BBT projektet Resultat Fortsatt arbete

KTH Royal Institute of Technology

KTH Royal Institute of Technology

Introhäfte Fysik II. för. Teknisk bastermin ht 2018

Grundläggning på anrikningssand

Bro över Söderström, km 1+83

Anjan Förebyggande underhåll gällande ASR. Marcus Hautakoski, Vattenregleringsföretagen Tomas Ekström, ÅF

I figuren nedan visas en ritning över stommen till ett bostadshus. Stommen ska bestå av

Utveckling av metoder och utrustning för generiska prestandatester av bergförstärkningsbultar

SKB anger i det följande när svar på delfrågorna 1-4 kommer att lämnas. För delfråga 5 ges svar i form av kompletterande information till ansökan.

Advanced die structure analysis

BÄRANDE KONSTRUKTIONER MED EPS BERÄKNINGSPRINCIPER. Anpassad till Eurokod

Simulering av tidsberoende deformationer i aggregatnära betongkonstruktioner med hjälp av multifysik

BeFo-projekt #350. Tunneldrivning i heterogena förhållanden. Översiktlig studie av styrande egenskaper avseende deformationer

Civilingenjörsexamen

Bärförmåga för betongkonstruktioner under nedbrytningsprocess. Slutrapport KARIN LUNDGREN

Umeå universitet Tillämpad fysik och elektronik Annika Moström Fackverk. Projektuppgift 1 Hållfasthetslärans grunder Våren 2012

Beteende hos samverkansbjälklag med stål och betong utsatta för brand. Numerisk parametrisk undersökning av den enkla dimensioneringsmetoden

Datorbaserade beräkningsmetoder

Betongprovning Hårdnad betong Elasticitetsmodul vid tryckprovning. Concrete testing Hardened concrete Modulus of elasticity in compression

Var ligger tyngdkrafternas enkraftsresultant? Totala tyngdkraftmomentet (mätt i origo) för kropp bestående av partiklar: M O. # m j.

Stångbärverk. Laboration. Umeå universitet Tillämpad fysik och elektronik Staffan Grundberg. 14 mars 2014

Svenskt VattenkraftCentrum 10 år + ( )

Injekteringsskärmar. Erfarenheter från Vattenfalls utförda arbeten. SwedCOLD Dammar och Grundläggning Martin Rosenqvist

Friktionsförband under yttre dragkraft. En studie av kraftfördelning mellan skruv och plåtar JOHN LEANDER

Bästa däcken fram eller bak? Fordonsdynamik med reglering. Kurvtagning: Figur 5.5

Material, form och kraft, F11

Samverkanspålar Stål-Betong

Evaluation of Failure Modes for Concrete Dams

Reparationer av betongkonstruktioner

Dimensionering för tvärkraft Betong

MINIMIARMERING I VATTENKRAFTENS BETONGKONSTRUKTIONER

Tentamen i Mekanik Statik TMME63

Geokonstruktion, BYGC13 7,5 hp Omtentamen

Beräkning av sprickbredd. för konstruktioner utsatta för tvångskrafter

Numeriska metoder för ODE: Teori

Beteende hos samverkansbjälklag med stål och betong utsatta för brand. Enkel dimensioneringsmetod

Heavy Transport on Existing Lines: the Assessment of Bearing Capacity of Track-bed based on Track Stiffness Measurements and Theoretical Studies

Rivning av betongblock stelkroppssimulering, överslagsberäkningar och diskussion

CIR-dagen , Svenska Mässan. CIR svenska gruppen för CIB, IABSE och RILEM

VÄRMELASTER FRÅN TERMISK STRÅLNING I ROSTERPANNOR HENRIK HOFGREN

Erfarenheter och resultat från Energiforsk Betongtekniskt program, kärnkraft. Monika Adsten, SSM:s forskningsdagar 20 november 2015

VIDAREUTVECKLING AV DATORPROGRAM FÖR STUDIER AV SNABB SPRICKTILLWXT OCH SPRICKSTOPPNING I REAKTORTRYCKKÄRL

Dimensionering för moment Betong

Course Literature This is a list of some of the literature in courses arranged by the Swedish Universities of the Built Environment.

Lärande från olyckor. Praktisk erfarenhetsåterföring. Anna-Karin Lindberg Avdelningen för filosofi Kungliga Tekniska Högskolan

Stiftelsen Bergteknisk Forskning, BeFo

VSMF10 Byggnadskonstruktion 9 hp VT15

Spricktillväxt i lamelldamm. Tillämpning av icke-linjära modeller - Del 1

Skredet vid Småröd L. Jendeby, Vägverket

SANNOLIKHETSBASERAD BEDÖMNING AV BETONGDAMMARS STABILITET

QS World University Rankings 2014/2015

Stabilitetssäkerhet för Bassalt betongdamm grundlagd på lösmassor

SVENSK STANDARD SS-EN :2005/AC:2009

Gamla Årstabron. Sammanställning av töjningsmätningar utförda

Modellfamilj: Martinsons småvägsbro, tvärspänd platta Teknisk Specifikation Överbyggnad. Version: 1.0 Ändrat:

Numerisk modellering av självkompakterande betongs flöde diskret och kontinuumbaserad ansats

Göta älvutredningen. Varia 624:2. Beräkningsförutsättningar för erosion vid stabilitetsanalys

Moisture Conditions and Frost Resistance of Concrete in Hydraulic Structures. Martin Rosenqvist SVC-dagarna

Deformationer i träbjälklag och trägolv på grund av fuktvariationer

Deformationsmätning av Oskarshamn 3s reaktorinneslutning i samband med täthetsprovning Kraftindustrins betongdag 2019 Ulrik Brandin Erik Hansson

UTMIS nätverksmöte i Örebro Tack x 3 för inbjudan att hålla föredrag!

Gamla Årstabron. Sammanställning av töjningsmätningar utförda

Bilaga A - Dimensioneringsförutsättningar

Bergmekaniska utmaningar för LKAB

Eurokod grundläggning. Eurocode Software AB

Gamla Lidingöbron Accelerationsmätningar på fundament och mätning av sprickdeformationer på påle

Transkript:

Rikard Hellgren KTH / WSP Brottanalys av bergförankrade betongdammar

Rikard Hellgren Doktorandprojekt: Tillståndsbedömning av vattenkraftens betongkonstruktioner WSP Vattenbyggnad

Modell för tillståndsbedömning Från Honfi et.al (2017) 3

Modell för tillståndsbedömning: Dammexempel 4

Stabilitetsanalys Glidning: s g = tan δ g σ V σ H μ = σ H σ V μ limit = tan δ g s g Stjälpning: s s = σ M R σ M S

Analys av brottförlopp I många fall är det fult tillräckligt med den mest grundläggande analysen. I visa fall krävs mer avancerade analyser. Stabiliteten är knappt eller inte alls uppfylld. Komplex geometri och/eller lastsituation. Bergförankringar Befintliga sprickor Risk för andra brottmoder så som materialbrott, inre brottmoder, kombinerade brottsmoder Samma säkerhetsnivå oavsett modell

Analys av brottförlopp Det finns två grundläggande principer för att simulera en strukturs brottförlopp. Försvagning laster hålls konstanta. Styrkan hos strukturen reduceras. Används inom geoteknik Överbelastning Laster ökas till brott sker.

Analys av brottförlopp Överbelastning Laster ökas till brott sker. Källa: Malm (2016) Öka densiteten kraftresultanten hålls i ett konstant läge medans magnituden ökas. Öka vattennivån vattennivån ökas, det innebär även att lastresultantens position flyttas uppåt. Modifiera interaktionen mellan berg och betong Glidning Hindra separation mellan damm och berg u y,r = u y,c Stjälpning Öka friktionen

Analys av brottförlopp Stor skillnad mellan de olika metoderna Brottmod Type of analysis Glidning Stjälpning Analytical 1.35 1.97 Öka densiteten (pådrivande laster) 1.33 1.94 Öka densiteten 1.86 >8 Öka vattennivån (pådrivande laster) 1.33 3.84 Öka vattennivån 1.86 3.84 Källa: Fu and Hafliðason (2015) Glidning Stjälpning Stabilitetsanalys 1.35 1.97 3D numerisk analys 1.33 1.94

Analys av brottförlopp, metod Om målet är att erhålla samma säkerhetsfator som en traditionell stabilitetsanalys, föreslås följande metod. Kräver icke-linjärt kontaktvillkor betong-damm Steg 1: Egentyngd Steg 2: Alla normala laster Steg 3: Öka enbart pådrivande krafter till ett brott sker. Källa: Malm (2016)

Exempel

Exempel μ = σ H σ V Skjuvkraft Normalkraft 12

Exempel Glidning Stjälpning Stabilitetsanalys 1.04 1.43 3D numerisk analys 1.01 -

Källa: Svensen (2016) Analys av brottförlopp: Inre brottmoder

Analys av brottförlopp: Valvdamm Beräkning av säkerhetsfaktor hos en valvdamm. 1 + λ = 1 1 + λ = 2 1 + λ = 3 Källa: Enzell & Tollsten (2017)

Bergförankring: En bult 16 En bergbults bidrag till skjuvkapaciteten hos en yta överstiger den rena skjuvkapaciteten hos stålet. Dymlingseffekt Friktionseffekt

Bergförankring: Dymling 17

Bergförankring: En bult 18 Källa: Grasselli (2010)

Bergförankring: PY-kurva

Bergförankring: PY-kurva Spang and Egger (1990) Bjurström (1973) Houssein (2010)

Exempel, med bult Skjuvkraft Normalkraft Skjuvkraft, kontakt Normalkraft, kontakt Horisontell kraft, bultar Vertikal kraft, bultar 21

Exempel, med bult och fjädrar Skjuvkraft Normalkraft Skjuvkraft, kontakt Normalkraft, kontakt Horisontell kraft, bultar Vertikal kraft, bultar Skjuvkraft, kontakt Normalkraft, kontakt Horisontell kraft, bultar Vertikal kraft, bultar 22

Sammanfattning Brottsanalyser med FEM kan komplettera/ersätta stabilitetsberäkningar. Metoden med ökad densitet ger samma säkerhetsnivå som RIDAS. Metod för att inkludera bergförankringar. Om bergförankringar medräknas bör hänsyn tas till deformation i berg och bruk. Dammen bör vara stabil utan förankringar. 23

Referenser Daniel Honfi, John Leander and Ívar Björnsson (2017) Decision support for bridge condition assessment. In Proceedings of SMAR 2017, fourth conference on smart monitoring, assessment and rehabilitation of civil structures, Zurich, Switzerland Enzell J., Tollsten M. (2017) Thermal cracking of a concrete arch dam due to seasonal temperature variations. TRITA- BKN-Examensarbete, 515. KTH Royal Institute of Technology. http://kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:1114901/fulltext01.pdf Fu C & Hafliðason B (2015): Progressive failure analyses of concrete buttress dams : Influence of crack propagation on the structural dam safety. TRITA-BKN-Examensarbete, 457. KTH Royal Institute of Technology. http://kth.diva-portal.org/smash/get/diva2:824952/fulltext01.pdf Malm R. (2016): Guideline for FE analyses of concrete dams. Energiforsk report 2016:270. https://energiforskmedia.blob.core.windows.net/media/21281/guideline-for-fe-analyses-of-concrete-damsenergiforskrapport-2016-270.pdf Grasselli G (2005) 3d behaviour of bolted rock joints: experimental and numerical study. International journal of rock mechanics and mining sciences 42(1):13 24 Bjurström S (1973) Bolted hard jointed rock. Report, The Swedish Fortifications Agency, Stockholm, Sweden Spang K, Egger P (1990) Action of fully-grouted bolts in jointed rock and factors of influence. Rock Mechanics and Rock Engineering 23 pp 201 229 Jalalifar H, Aziz N (2010) Experimental and 3d numerical simulation of reinforced shear joints. Rock Mechanics and Rock Engineering 43(1):95 103 24