National Transport Library Research Database

Uppgradering av bärighetsklass för vägtransportnätet – utvärdering av dynamisk förstoring av trafiklasten för befintliga broar (Upgrading of load carrying capacity for the road transport network – assessment of dynamic amplification of traffic loads for existing bridges)

  • Rempling, Rasmus
  • Chalmers tekniska högskola AB, Universitet eller högskola, 556479-5598
Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2023-07-01 -- 2026-06-30 Registration number:
  • Trafikverket 2023/12827
Subject(s): Abstract: För att bibehålla konkurrenskraften för svensk industri och minska transporternas klimatpåverkan behöver tyngre vägtransporter tillåtas. De tillåtna fordonslasterna begränsas idag oftast av kapaciteten hos vissa kritiska broar längs vägen. Kostnaden för att uppgradera dessa broar så att huvuddelen av det svenska vägnätet kan upplåtas för den tyngsta fordonsklassen (BK4) uppskattas av Trafikverket till ca. 10 miljarder SEK. För utvärdering av befintliga broar används idag förenklade metoder, vilket leder till konservativa bedömningar av bärförmågan. Forskning har dock visat att det ofta är möjligt att påvisa en högre kapacitet med mer nyanserade beräkningsmetoder och bättre information om de verkliga förhållandena för den aktuella bron. I en förstudie, finansierad genom BBT, visades att den dynamiska förstoring som används idag kraftigt överskattar den dynamiska lasten för de tyngsta fordonen (Svedholm et al., 2022). Vidare visades att en betydligt lägre brospecifik dynamisk förstoring för bärighetsbedömning kan bestämmas genom att utnyttja mätningar på bron och mer avancerade beräkningsmetoder. Det övergripande målet med detta projekt är att förbättra metoder för utvärdering av befintliga broar. Speciellt kommer metoder för kvantifiering av den brospecifika dynamiska förstoringen för bärighetsbedömning av vägbroar utvecklas. Vi kommer därför använda mätningar på befintliga broar från pågående inspektionsprogram tillsammans med egna fältmätningar, och utveckla numeriska metoder för att ta hänsyn till nedbrytning av vägbana. Projektet skall resultera i rekommendationer för noggrannare bärighetsutvärderingar som gör det möjligt att påvisa att många av de broar som idag bedöms ha för låg bärförmåga kan uppgraderas för högre fordonslast. Genom detta kan viktiga transportkorridorer upplåtas för tyngre fordon samtidigt som kostanden för uppgraderingen kan minimeras. Det kan förväntas att den uppskattade kostnaden på 10 miljarder SEK för uppgradering av vägnätet till BK4 kan minskas betydligt. Projektet genomförs som ett doktorandprojekt i tät samverkan mellan Chalmers och NTNU.Abstract: To maintain competitiveness for the Swedish and Norwegian industry, heavier transports than today must be allowed on the road network. The allowed vehicle weight for a transport corridor is commonly limited by the load carrying capacity of a few critical bridges along the road. The capacities of the bridges are determined through structural assessments. In engineering practice, an assessment is made with simplified calculations, and data regarding the actual condition of the bridge and the traffic on it is often not taken into account. This leads to conservative estimates of the load carrying capacity that underestimates the real performance. However, research has shown that with more sophisticated analysis methods and better information of the real conditions at the bridge site, a more accurate assessment can be made. Through such an assessment, a considerably higher load carrying capacity can often be shown. This means that many bridges that otherwise would be replaced or strengthened can be kept in use, with large economical savings and reduction of environmental impact. The dynamic effect of vehicle loads on bridges is today treated in a simplified manner by increasing the static load using a dynamic amplification factor (DAF), specified in codes. In a recently finalised pre-study by the authors, financed by Trafikverket through BBT (TRV 2020/36935), it was shown that the dynamic effects generally are considerably over-estimated for the heaviest vehicles (Svedholm et al., 2022). Through bridge-specific traffic data, collected through weigh-in-motion (WIM) systems, and more advanced analysis, a considerably lower assessment dynamic ratio (ADR) can be determined for many existing bridges. Using the ADR, instead of the general DAF, would then lead to higher allowable vehicle weights. If such methods, that take advantage of already on-going monitoring and modern digitalisation can be implemented in the assessment routines, it is likely that the cost for upgrading of the road transport Network would be reduced considerably.
Item type: