In recent years, a number of researchers have applied various computational methods to study wind wave and tsunami forcing on bridge superstructure problems. Usually, these computational analyses rely upon application of computational fluid dynamic (CFD) codes. While CFD models may provide reasonable results, their disadvantage is that they tend to be computationally expensive. During this study, an alternative computational method was explored in which a previously-developed diffraction model was combined with a previously-developed trapped air model under worst-case wave loading conditions (i.e. when the water surface was at the same elevation as the bottom bridge chord elevation). The governing equations were solved using a finite difference algorithm in MATLAB for the case where the bridge was impacted by a single wave in two dimensions. Resultant inertial and drag water forces were computed by integrating water pressure contacting the bridge superstructure in the horizontal and vertical directions, while resultant trapped air forces (high-frequency oscillatory forces or sometimes called “slamming forces” in the literature) were computed by integrating air pressure along the bottom of the bridge deck in the vertical direction. The trapped air model was also used to compute the buoyancy force on the bridge due to trapped air. Results were compared with data from experiments that were conducted at the University of Florida in 2009. Results were in good agreement when a length-scale coefficient associated with the trapped air model was properly calibrated. The computational time associated with the model was only approximately one hour per bridge configuration, which would appear to be a significant improvement when compared with other computational technique

En stor del av Trafikverkets budget går till att reparera och underhålla våra broar. Underhållsåtgärder orsakar också trafikproblem med stora miljöutsläpp och samhällskonsekvenser som följd. Eftersom broar vanligtvis dimensioneras för en lång livslängd på 120 år är det viktigt att planera för långsiktiga lösningar och förutse konsekvenserna av kommande underhållsåtgärder. Genom att använda mer underhållsfria material finns möjligheten att minska kostnaderna och koldioxidsläppen. Målet med examensarbetet är att ta reda på hur stora besparingarna är genom att svara på frågan: ”Vilka fördelar erhålls av att använda mer underhållsfria material i broöverbyggnader ur kostnads- och miljösynpunkt?”. Syftet är att påvisa hur stora kostnadsbesparingarna och de minskade koldioxidutsläppen kan bli för att underlätta för berörda parter i branschen att planera för långsiktigare lösningar. För att besvara målformuleringen jämförs överbyggnaden hos en konventionellt utförd samverkansbro med huvudbalkar av stål och broplatta av betong med alternativa material. Grunden för undersökningen utgörs av överbyggnaden hos en samverkansbro med huvudbalkar av stål och broplatta av betong. Överbyggnaden utförs med sex olika materialkombinationer med mer eller mindre underhållsfria material. Materialen som ingår i undersökningen är vanligt kolstål och rostfritt stål, betong och modern injekteringsbetong samt asfalt och slitbetong. Överbyggnaden dimensioneras, enligt den europeiska standarden Eurokod, med samtliga materialkombinationer för att fastställa materialmängderna. Materialmängderna ligger till grund för att bestämma rimliga kostnader och koldioxidutsläpp som beräknas, analyseras och jämförs i en livscykelkostnadsanalys och en livscykelanalys. Resultatet visar att en bro byggd med konventionella material ger en sammanlagd kostnad under sin livstid som är mer än dubbelt så stor jämfört med en mer underhållsfri bro med rostfritt stål i både balkar och armering samt slitbetong som beläggning istället för tätskikt och asfalt. Ur miljösynpunkt är den underhållsfria bron med rostfritt stål redan från början ett bättre alternativ med mindre koldioxidutsläpp tack vare att mindre mängder material behövs för att klara av samma laster. Det resulterar i att den alternativa bron är ett bättre val både ur kostnads- och miljösynpunkt med ett livscykelperspektiv. / Bridges of today require high maintenance which leads to high costs and big environmental emissions. To secure the structures sustainability the magnitude of future maintenance should be considered to the initial investment, both in an environmental point of view and costs. Increased quality usually leads to higher initial cost, but savings maybe possible in a long-term perspective if the maintenance can decrease. Bridges has a life-span on 120 years. Therefor decreased maintenance could imply a vital saving. The purpose of this thesis is to analyse costs and carbon dioxide emissions of a bridge superstructure in a composite bridge with different materials in a life cycle perspective. The investigated materials is carbon steel and stainless steel, traditional concrete and modern prepakt concrete and also asphalt and directly cast concrete surfacing. Six various bridges has been designed to compare the different materials. The calculations have been performed due to the European standards, Eurocode. Investigations of the ingoing materials impact on the environment has been measured in a simplified life cycle assessment, LCA. Emphasis on the analyse has been on the carbon dioxide emissions. To measure the costs a life cycle cost, LCC, has been performed. The result of the investigation shows that a bridge with conventional materials in the end of its life cycle has cost twice as much as the bridge with stainless steel in both reinforcement and beams. In an environmental view the alternatives with stainless steel is better from the beginning. That is thanks to less materials are needed for the same loads. The result shows that the bridge with alternative materials is better account of cost and environmental views.

The diploma thesis deals with preparation and realization of D1 reconstruction of D1-212 bridge in Ostrovačice. It is a motorway bridge that transfers traffic over road II / 386. The reconstruction will demolish the superstructure of bridge with bridge equipment and parts of the abutments and their new construction. The preparation of the project solves the engineering report, the block plan drawing, the financial and time schedule - by objects, the budget SO 201, the study of the implementation of the main construction technologys, the project of the site equipment, the design of the main building machines, the SO 201 time schedule, a desigh of the bill of quantities for structure, technical note for superstructure of a bridge and control and test plans. Part of the preparation of the building is the processing of the emergency plan.