Probabilistic risk analysis of local verification of Load Model 1 in Eurocode for Soil-Steel Composite bridges in Sweden
Responsible organisation
2024 (Swedish)In: Bridge structures, ISSN 1573-2487, Vol. 20, p. 127-140Article in journal (Other academic) Published
Abstract [sv]
Broar måste dimensioneras så att säkerheten för alla användare säkerställs, samtidigt som dimensioneringen bör utföras med en lämplig risknivå. I Sverige är jord-stålkompositbroar den vanligaste brotypen. För denna brotyp är lokal verifiering av Lastmodell 1 i Eurokod oftast dimensionerande. Syftet med studien var att undersöka om den lokala verifieringen av lastfallet LM1 kan modifieras utan att minska den risknivå som accepteras i Eurokod. Mätningar av fordonsvikter i verklig trafik extrapolerades med Rice-formeln. Monte Carlo-simuleringar användes för att simulera en händelse med 1000 års återkomsttid för att fastställa den acceptabla risknivån enligt Eurokod. Resultaten visar att den lokala verifieringen av LM1 är konservativ i förhållande till den accepterade risknivån i Eurokod. Med en modifierad tillämpning av lokal verifiering visar artikeln att en möjlig besparing på upp till 14 % i ekonomisk kostnad och koldioxidekvivalenter är möjlig. En modifierad tillämpning av lokal verifiering av LM1 i Eurokod för jord-stålkompositbroar föreslås, vilket skulle kunna minska klimatpåverkan med upp till 14 % vid byggandet av nya sådana broar i Sverige.
Abstract [en]
Bridges must be designed to ensure safety for all users. At the same time, the design should be performed with an appropriate risk level. In Sweden, Soil-Steel Composite bridges (SSCB) are the most common bridge type. For SSCB, local verification of Load Model 1 in Eurocode is most often governing the design. The objective of this study was to investigate whether local verification of LM1 load case could be modified without decreasing the agreed risk level in Eurocode. Weight in motion measurements from real traffic were extrapolated with Rice formula. Monte Carlo simulations were used to simulate the 1000-year return period event to obtain the acceptable risk level as prescribed in Eurocode. The results show that the local verification of LM1 is conservative, considering the acceptable risk level in Eurocode. With a modified implementation of local verification, this paper shows that a potential saving of up to 14% in terms of economic cost and CO2-equivalents is possible. A modified implementation of local verification of LM1 in Eurocode for SSCB is proposed, which could reduce the climate impact by up to 14% associated to the construction of new SSCB in Sweden.
Place, publisher, year, edition, pages
Bridge structures , 2024. Vol. 20, p. 127-140
Keywords [en]
Soil-steel composite bridges, climate reduction, probabilistic risk analysis, Monte Carlo simulations, rice formula
Keywords [sv]
Byggande, Infrastruktur, Materialförsörjning, Miljö & hållbarhet, Bygga
National Category
Infrastructure Engineering
Research subject
FOI-portföljer, Bygga
Identifiers
URN: urn:nbn:se:trafikverket:diva-22375DOI: 10.3233/BRS-240228OAI: oai:DiVA.org:trafikverket-22375DiVA, id: diva2:2099660
Projects
Industriell konstruktion, upphandling och produktion av byggnadsverk och andra tekniska detaljer
Funder
Swedish Transport Administration, TRV 2020/651212026-09-092026-09-092026-09-09