There are over 40,000 road bridges in the UK and most of them are over a hundred years old. These bridges were not designed to carry today's modern traffic and the everincreasing live loads especially with the introduction of 40 tonne lorries since January 1999. Moreover, in the case of multi-ring brickwork arches the penetration of rainwater and/or overloading with the passage of time breaks the adhesion between the rings leading to ring separation. The loss of continuum behaviour is accompanied by a significant drop in load carrying capacity. It is important that they continue to perform their functions. Sympathetic strengthening is preferred to demolition and replacement. A large amount of work has, in recent years, been devoted to the study of the behaviour of brickwork arch bridges subjected to monotonic loading. However, little is known about the behaviour under cyclic loading. The thesis reports the results of tests under cyclic loading applied at the quarter spans on six large-scale brickwork arch bridges of spans 3m and 5m. Some of them were constructed with damp sand between the brickwork rings, which simulate the defect of ring separation in real bridges. The tests were used to develop a better understanding about the behaviour and failure mechanisms of these arches subjected to cyclic loading. Additionally, the efficacy of surface strengthening to the structural performance of multi-ring brickwork arches was investigated. Both the ring separation and surface strengthening affects the behaviour of arches subjected to cyclic loading where the former reduces the carrying capacity and the latter increases the carrying capacity. The static failure loads of brickwork arches were predicted using four different methods: the mechanism method, Gilbert's 'RING' program, the elastic method and the FE method using ABAQUS software. It was found that the mechanism method and the 'RING' program were conservative in predicting the carrying capacity of the tested arches.

<p>Present master of science thesis has been carried out at the Swedish Road Administration consulting services (Vägverket Konsult) in Karlstad. The purpose of the study is to investigate how well the calculated drawdown of the groundwater table predicts the actual drawdown when the road and railway gates at the studied sites are built. For this purpose the groundwater levels at the three bridges were measured during 6 months. The bridges in question are two railway bridges situated in Ölme and Ulvåker and one road bridge crossing a pedestrian and cycling path in Lidköping.</p><p>In Ölme the calculated area of influence was smaller than the measured one. It differed up to 30 meters, i.e. 80 %.</p><p>In Lidköping the calculated area of influence agreed well with the measured one, but the groundwater level that the calculations were made from was more than one meter too low.</p><p>In Ulvåker the measured groundwater levels were influenced by other factors and no conclusions could be drawn.</p><p>When calculating how the groundwater level is affected from road and railway bridge constructions it is important to make sure to measure the groundwater level before the construction is made so that the unaffected level is known. Moreover the radius of the well should be set to a value less than 0.5 meters. It is also important that the conductivity is investigated thoroughly especially for confined aquifers. When measuring groundwater levels the examiner must make sure to plan the distances and depths of the piezometer wells, when to perform the measurements and how to protect the water in the wells from freezing.</p> / <p>Detta examensarbete är utfört på Vägverket Konsult i Karlstad. Syftet med arbetet är att med några exempel undersöka hur väl den beräknade permanenta grundvattensänkningen överensstämmer med den verkliga grundvattensänkning som görs vid byggen av vägportar. Arbetet utfördes genom att under 6 månader mäta grundvattennivåerna vid tre vägportar. De undersökta portarna är en väg – järnvägport i Ölme, en gång- och cykelväg – vägport i Lidköping och en väg – järnvägport i Ulvåker.</p><p>I Ölme framkom att den permanenta grundvattensänkningen har ett större influensområde än den beräknade. Differensen uppgick som mest till 30m vilket motsvarar en avvikelse på ca 80 %.</p><p>I Lidköping överensstämmer beräkningen av influensradierna väl med de uppmätta, medan grundvattennivån som beräkningarna gjordes från ligger drygt en meter för lågt.</p><p>I Ulvåker är den uppmätta avsänkningen påverkad av yttre faktorer och därför kan inga slutsatser dras.</p><p>Vid grundvattensänkningsberäkningar är det viktigt att den opåverkade grundvattennivån är känd, att brunnsradien sätts till ett tal mindre än 0,5 meter och att bestämningen av konduktiviteten är extra noga vid sluten akvifer. När grundvattennivåerna ska mätas bör avstånd och höjdnivå på grundvattenrören bestämmas noga, mätningarna utföras kontinuerligt under en längre tid och eventuell tillsats av frostskydd i grundvattenrören tänkas igenom.</p>

Almost all the sources on modernism originate material transformations in Western world to industrial revolution while mental ones to enlightenment. In all these narrations, technology, engineering, and modernism are considered as correlated. Besides these concepts, the everyday life rituals that were naturally constructed in the historical process also strengthen this attitude. Then, what are the meanings of the same concepts in a country that experience a reverse process instead of the modernization through industrialization? How new technologies had adapted to local circumstances of an unindustrialized country? While having these questions in mind, this study intends to identify the role of engineer and to reflect on the importance of technology on Turkish modernization project, hence, this dissertation is an historical inquiry into the role played by new building technologies and civil engineering. It covers a broad period extending from late Ottoman to 1960. Among many prestigious building types of engineering such as silos, dams, harbors, factories, railroad etc. that also became popular representations of development, prosperity and modernity, the bridges have been focused on with a particular emphasis because of both their importance for engineering and construction of transportation networks.

Esse trabalho visa a estudar os efeitos dinâmicos provocados por um veículo classe 3C em uma ponte de concreto de seção unicelular, com curvatura em planta, por meio da modelagem do veículo, do pavimento, das forças de interação veículo-pavimento e da estrutura. Partiu-se do modelo do veículo com nove graus de liberdade, considerando o desacoplamento dos esforços longitudinais de interação dos esforços transversais (força de inércia centrífuga). Foram calculados os carregamentos provenientes do veículo modelado, primeiramente sobre tabuleiro rígido indeslocável, considerando as irregularidades geométricas apresentadas no pavimento, com perfis iguais ou distintos sobre cada linha de pneus. Estes carregamentos foram condensados estaticamente e aplicados em um modelo estrutural simplificado (\'unifilar\') de uma ponte em seção unicelular. Utilizou-se um método iterativo para a obtenção dos esforços de interação, até se alcançar a convergência. Ainda foram confrontados resultados para duas situações de tráfego, sendo a primeira para veículo isolado trafegando sobre a estrutura e a segunda para um comboio de veículos. Por fim, as respostas dinâmicas obtidas da interação veículo-estrutura do modelo foram comparadas com uma resposta quase-estática, para a obtenção dos coeficientes de amplificação dinâmica. / This dissertation aims at studying the dynamic effects produced by a 3C class vehicle on a curved concrete bridge with box girder section, by modelling the vehicle, the roughness profile, the bridge-vehicle interaction forces and the structure. It started from a model with nine degrees-of-freedom, considering the uncoupling of the longitudinal interaction forces of the transversal forces (centrifugal force of inertia). The loads are evaluated for the vehicle model travelling, firstly on a rigid uneven pavement, considering equal and different roughness profiles under the tires. These loads are statically condensed at the centre of gravity of the car and applied to a simplified (\'unifilar\') structural model of a concrete bridge with box girder section. An iterative method has been used to obtain the interaction forces until the convergence could be achieved. Furthermore, the results for two traffic situations were compared, the first being when a single vehicle is traveling along the structure, whereas the second refers to a train of vehicles. Finally, the dynamic response obtained from the bridge-vehicle interaction was compared with a quasi-static response, allowing for the evaluation of the dynamic amplification coefficients.

Present master of science thesis has been carried out at the Swedish Road Administration consulting services (Vägverket Konsult) in Karlstad. The purpose of the study is to investigate how well the calculated drawdown of the groundwater table predicts the actual drawdown when the road and railway gates at the studied sites are built. For this purpose the groundwater levels at the three bridges were measured during 6 months. The bridges in question are two railway bridges situated in Ölme and Ulvåker and one road bridge crossing a pedestrian and cycling path in Lidköping. In Ölme the calculated area of influence was smaller than the measured one. It differed up to 30 meters, i.e. 80 %. In Lidköping the calculated area of influence agreed well with the measured one, but the groundwater level that the calculations were made from was more than one meter too low. In Ulvåker the measured groundwater levels were influenced by other factors and no conclusions could be drawn. When calculating how the groundwater level is affected from road and railway bridge constructions it is important to make sure to measure the groundwater level before the construction is made so that the unaffected level is known. Moreover the radius of the well should be set to a value less than 0.5 meters. It is also important that the conductivity is investigated thoroughly especially for confined aquifers. When measuring groundwater levels the examiner must make sure to plan the distances and depths of the piezometer wells, when to perform the measurements and how to protect the water in the wells from freezing. / Detta examensarbete är utfört på Vägverket Konsult i Karlstad. Syftet med arbetet är att med några exempel undersöka hur väl den beräknade permanenta grundvattensänkningen överensstämmer med den verkliga grundvattensänkning som görs vid byggen av vägportar. Arbetet utfördes genom att under 6 månader mäta grundvattennivåerna vid tre vägportar. De undersökta portarna är en väg – järnvägport i Ölme, en gång- och cykelväg – vägport i Lidköping och en väg – järnvägport i Ulvåker. I Ölme framkom att den permanenta grundvattensänkningen har ett större influensområde än den beräknade. Differensen uppgick som mest till 30m vilket motsvarar en avvikelse på ca 80 %. I Lidköping överensstämmer beräkningen av influensradierna väl med de uppmätta, medan grundvattennivån som beräkningarna gjordes från ligger drygt en meter för lågt. I Ulvåker är den uppmätta avsänkningen påverkad av yttre faktorer och därför kan inga slutsatser dras. Vid grundvattensänkningsberäkningar är det viktigt att den opåverkade grundvattennivån är känd, att brunnsradien sätts till ett tal mindre än 0,5 meter och att bestämningen av konduktiviteten är extra noga vid sluten akvifer. När grundvattennivåerna ska mätas bör avstånd och höjdnivå på grundvattenrören bestämmas noga, mätningarna utföras kontinuerligt under en längre tid och eventuell tillsats av frostskydd i grundvattenrören tänkas igenom.

Esse trabalho visa a estudar os efeitos dinâmicos provocados por um veículo classe 3C em uma ponte de concreto de seção unicelular, com curvatura em planta, por meio da modelagem do veículo, do pavimento, das forças de interação veículo-pavimento e da estrutura. Partiu-se do modelo do veículo com nove graus de liberdade, considerando o desacoplamento dos esforços longitudinais de interação dos esforços transversais (força de inércia centrífuga). Foram calculados os carregamentos provenientes do veículo modelado, primeiramente sobre tabuleiro rígido indeslocável, considerando as irregularidades geométricas apresentadas no pavimento, com perfis iguais ou distintos sobre cada linha de pneus. Estes carregamentos foram condensados estaticamente e aplicados em um modelo estrutural simplificado (\'unifilar\') de uma ponte em seção unicelular. Utilizou-se um método iterativo para a obtenção dos esforços de interação, até se alcançar a convergência. Ainda foram confrontados resultados para duas situações de tráfego, sendo a primeira para veículo isolado trafegando sobre a estrutura e a segunda para um comboio de veículos. Por fim, as respostas dinâmicas obtidas da interação veículo-estrutura do modelo foram comparadas com uma resposta quase-estática, para a obtenção dos coeficientes de amplificação dinâmica. / This dissertation aims at studying the dynamic effects produced by a 3C class vehicle on a curved concrete bridge with box girder section, by modelling the vehicle, the roughness profile, the bridge-vehicle interaction forces and the structure. It started from a model with nine degrees-of-freedom, considering the uncoupling of the longitudinal interaction forces of the transversal forces (centrifugal force of inertia). The loads are evaluated for the vehicle model travelling, firstly on a rigid uneven pavement, considering equal and different roughness profiles under the tires. These loads are statically condensed at the centre of gravity of the car and applied to a simplified (\'unifilar\') structural model of a concrete bridge with box girder section. An iterative method has been used to obtain the interaction forces until the convergence could be achieved. Furthermore, the results for two traffic situations were compared, the first being when a single vehicle is traveling along the structure, whereas the second refers to a train of vehicles. Finally, the dynamic response obtained from the bridge-vehicle interaction was compared with a quasi-static response, allowing for the evaluation of the dynamic amplification coefficients.

O Brasil, um país de dimensões continentais e inúmeros rios em seu território, tem uma enorme carência de pontes para pequenos e médios vãos. Atualmente, a elevada produção de madeira de reflorestamento traz à engenharia uma opção de material renovável e ecologicamente correto para se utilizar em prol do ser humano nas obras de infraestrutura, mais especificamente na construção de pontes, uma vez que a madeira possui ótimo desempenho quando sujeita a cargas de curta duração. A utilização de Madeira Laminada Colada (MLC) permite a fabricação de peças de grandes dimensões, com excelente estabilidade, e com elevado controle de qualidade, proporcionando segurança e confiabilidade à estrutura. Este trabalho tem como objetivo o estudo teórico de pontes em vigas de MLC e tabuleiros em painéis de MLC utilizando procedimentos desenvolvidos por pesquisadores internacionalmente renomados e adequando estes procedimentos para as normas e condições brasileiras. Apresentam-se neste trabalho tabelas para pré-dimensionamento deste tipo de ponte para vãos de 8m a 20m para TB-30 e TB-45. Além disso, analisam-se numérica e experimentalmente os ganhos de rigidez e redução de deslocamentos relativos proporcionados pela utilização de vigas de enrijecimento, bem como a influência da seção destas vigas e a quantidade de parafusos utilizados para interligar ao tabuleiro. Por fim, apresentam-se algumas disposições construtivas não estruturais fundamentais para o bom funcionamento deste tipo de estrutura. / Brazil, a continental size country and with many rivers in its territory, has a huge necessity for short and medium spans bridges. Nowadays, the high production of reforestation wood allows to engineering an option of renewable material and ecologically correct to be used in favor to humans in infrastructure works, most specifically in bridges construction, once timber has a great performance in quick loads. The use of Glued-Laminated Timber (Glulam) enable the manufacture of large sizes members, with excellent stability, and a high control of quality in its production, providing a safety and reliability structure. This work aim the theoretical study of glulam stringers bridge and glulam panels deck using procedures developed by international researchers and adapting those procedures for Brazilian conditions and normalizations. Pre-design tables are presented in this work for 8m to 20m spans for TB-30 and TB-45. In addition to, analyses numerical and experimentally the gain of stiffness and the reduction of relative displacements between panels provided by the use of stiffener beams, besides the influence of those beams section size and number of bolts used for deck interconnection. Finally, it is presented some not structural constructive arrangements essential for good performance of this kind of structure.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Considerando-se os diversos carregamentos que solicitam a estrutura de uma ponte rodoviária, ao longo de sua vida útil, alguns possuem um comportamento essencialmente dinâmico, ou seja, variam com o tempo, diferentemente do que é considerado na prática corrente de projeto desse tipo de obra de arte. Em geral, os projetistas desse tipo de estrutura têm tratado carregamentos como o de vento, tráfego de veículos e de pedestres como ações de natureza estática, ignorando seu perfil cíclico. Tal consideração, em diversas situações de projeto, tende a minorar os efeitos das ações dinâmicas sobre o sistema estrutural. Além disso, estruturas submetidas a solicitações cíclicas, sob uma carga inferior à caga máxima suportada pelo material, estão sujeitas ao fenômeno da fadiga. A consideração adequada de todos estes aspectos mostra-se fundamentalmente importante para correta avaliação dos níveis de esforços solicitantes do sistema estrutural e, bem como, para a identificação de fenômenos importantes como o da fadiga que pode vir a provocar, por exemplo, a ruptura de componentes estruturais sem aviso prévio ou motivo aparente. Para tal, nesta dissertação as técnicas para a contagem de ciclos de tensão e a aplicação das regras de dano acumulado foram analisadas através de curvas do tipo S-N, associadas a diversas normas de projeto. A ponte rodoviária mista (aço-concreto) investigada neste estudo é constituída por seis vigas de aço longitudinais com enrijecedores transversais, oito transversinas e por um tabuleiro de concreto armado. O modelo numérico-computacional, desenvolvido para a análise dinâmica da ponte, foi elaborado com base em técnicas usuais de discretização através do método dos elementos finitos. As mesas e almas das vigas, assim como os enrijecedores , foram modelados por elementos de casca e laje de concreto armado, por elementos sólidos. O carregamento dinâmico avaliado no presente estudo diz respeito ao tráfego de veículos, cuja representação se dá a partir de sistemas "massa-mola-amortecedor". Os comboios formados são adotados como sendo semi-infinitos, deslocando-se com velocidade constante sobre a ponte. As conclusões da presente investigação versam acerca da vida útil de serviço dos elementos estruturais de pontes mistas (aço-concreto). / Considering the various shipments requesting the structure of a road bridge over its useful life, some are of an essentially dynamic behavior, ie , vary with time, contrary to what is considered standard practice in the design of this type of work of art. In general, the designers of this type of structure have treated loads such as wind, vehicles and pedestrians as traffic static nature of actions, ignoring their cyclical profile. This consideration, in various design situations, tends to mitigate the effects of dynamic actions on the structural system. Furthermore, structures subjected to cyclic requests under a lower load at maximum shits supported by the material, are subject to fatigue phenomenon. The proper consideration of these aspects is shown fundamentally important for accurate assessment of levels of internal forces in the structural system, as well as for the identification of important phenomena such as fatigue which may ultimately lead, for example, disruption of structural components without warning or apparent reason. To this end, this dissertation techniques for counting cycles of tension and enforcement of accumulated damage were analyzed by the type SN curves associated with various design standards. Mixed road bridge (steel-concrete) investigated in this study consists of six longitudinal steel girders with transverse stiffeners eight crossbeams and a deck of reinforced concrete. The numerical - computational model developed for the dynamic analysis of the bridge, was based on standard techniques of discretization by finite element method. The tables and souls of the beams, as well as the stiffeners were modeled by shell elements and reinforced concrete slab, for solid elements. The dynamic loading evaluated in this study relates to vehicular traffic, whose representation is given from "mass - spring - damper systems." Trains formed are adopted as semi - infinite, moving with constant speed on the bridge. The findings of this research Versam about the service life of the structural elements of composite (steel-concrete) bridges.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Considerando-se os diversos carregamentos que solicitam a estrutura de uma ponte rodoviária, ao longo de sua vida útil, alguns possuem um comportamento essencialmente dinâmico, ou seja, variam com o tempo, diferentemente do que é considerado na prática corrente de projeto desse tipo de obra de arte. Em geral, os projetistas desse tipo de estrutura têm tratado carregamentos como o de vento, tráfego de veículos e de pedestres como ações de natureza estática, ignorando seu perfil cíclico. Tal consideração, em diversas situações de projeto, tende a minorar os efeitos das ações dinâmicas sobre o sistema estrutural. Além disso, estruturas submetidas a solicitações cíclicas, sob uma carga inferior à caga máxima suportada pelo material, estão sujeitas ao fenômeno da fadiga. A consideração adequada de todos estes aspectos mostra-se fundamentalmente importante para correta avaliação dos níveis de esforços solicitantes do sistema estrutural e, bem como, para a identificação de fenômenos importantes como o da fadiga que pode vir a provocar, por exemplo, a ruptura de componentes estruturais sem aviso prévio ou motivo aparente. Para tal, nesta dissertação as técnicas para a contagem de ciclos de tensão e a aplicação das regras de dano acumulado foram analisadas através de curvas do tipo S-N, associadas a diversas normas de projeto. A ponte rodoviária mista (aço-concreto) investigada neste estudo é constituída por seis vigas de aço longitudinais com enrijecedores transversais, oito transversinas e por um tabuleiro de concreto armado. O modelo numérico-computacional, desenvolvido para a análise dinâmica da ponte, foi elaborado com base em técnicas usuais de discretização através do método dos elementos finitos. As mesas e almas das vigas, assim como os enrijecedores , foram modelados por elementos de casca e laje de concreto armado, por elementos sólidos. O carregamento dinâmico avaliado no presente estudo diz respeito ao tráfego de veículos, cuja representação se dá a partir de sistemas "massa-mola-amortecedor". Os comboios formados são adotados como sendo semi-infinitos, deslocando-se com velocidade constante sobre a ponte. As conclusões da presente investigação versam acerca da vida útil de serviço dos elementos estruturais de pontes mistas (aço-concreto). / Considering the various shipments requesting the structure of a road bridge over its useful life, some are of an essentially dynamic behavior, ie , vary with time, contrary to what is considered standard practice in the design of this type of work of art. In general, the designers of this type of structure have treated loads such as wind, vehicles and pedestrians as traffic static nature of actions, ignoring their cyclical profile. This consideration, in various design situations, tends to mitigate the effects of dynamic actions on the structural system. Furthermore, structures subjected to cyclic requests under a lower load at maximum shits supported by the material, are subject to fatigue phenomenon. The proper consideration of these aspects is shown fundamentally important for accurate assessment of levels of internal forces in the structural system, as well as for the identification of important phenomena such as fatigue which may ultimately lead, for example, disruption of structural components without warning or apparent reason. To this end, this dissertation techniques for counting cycles of tension and enforcement of accumulated damage were analyzed by the type SN curves associated with various design standards. Mixed road bridge (steel-concrete) investigated in this study consists of six longitudinal steel girders with transverse stiffeners eight crossbeams and a deck of reinforced concrete. The numerical - computational model developed for the dynamic analysis of the bridge, was based on standard techniques of discretization by finite element method. The tables and souls of the beams, as well as the stiffeners were modeled by shell elements and reinforced concrete slab, for solid elements. The dynamic loading evaluated in this study relates to vehicular traffic, whose representation is given from "mass - spring - damper systems." Trains formed are adopted as semi - infinite, moving with constant speed on the bridge. The findings of this research Versam about the service life of the structural elements of composite (steel-concrete) bridges.

O Brasil, um país de dimensões continentais e inúmeros rios em seu território, tem uma enorme carência de pontes para pequenos e médios vãos. Atualmente, a elevada produção de madeira de reflorestamento traz à engenharia uma opção de material renovável e ecologicamente correto para se utilizar em prol do ser humano nas obras de infraestrutura, mais especificamente na construção de pontes, uma vez que a madeira possui ótimo desempenho quando sujeita a cargas de curta duração. A utilização de Madeira Laminada Colada (MLC) permite a fabricação de peças de grandes dimensões, com excelente estabilidade, e com elevado controle de qualidade, proporcionando segurança e confiabilidade à estrutura. Este trabalho tem como objetivo o estudo teórico de pontes em vigas de MLC e tabuleiros em painéis de MLC utilizando procedimentos desenvolvidos por pesquisadores internacionalmente renomados e adequando estes procedimentos para as normas e condições brasileiras. Apresentam-se neste trabalho tabelas para pré-dimensionamento deste tipo de ponte para vãos de 8m a 20m para TB-30 e TB-45. Além disso, analisam-se numérica e experimentalmente os ganhos de rigidez e redução de deslocamentos relativos proporcionados pela utilização de vigas de enrijecimento, bem como a influência da seção destas vigas e a quantidade de parafusos utilizados para interligar ao tabuleiro. Por fim, apresentam-se algumas disposições construtivas não estruturais fundamentais para o bom funcionamento deste tipo de estrutura. / Brazil, a continental size country and with many rivers in its territory, has a huge necessity for short and medium spans bridges. Nowadays, the high production of reforestation wood allows to engineering an option of renewable material and ecologically correct to be used in favor to humans in infrastructure works, most specifically in bridges construction, once timber has a great performance in quick loads. The use of Glued-Laminated Timber (Glulam) enable the manufacture of large sizes members, with excellent stability, and a high control of quality in its production, providing a safety and reliability structure. This work aim the theoretical study of glulam stringers bridge and glulam panels deck using procedures developed by international researchers and adapting those procedures for Brazilian conditions and normalizations. Pre-design tables are presented in this work for 8m to 20m spans for TB-30 and TB-45. In addition to, analyses numerical and experimentally the gain of stiffness and the reduction of relative displacements between panels provided by the use of stiffener beams, besides the influence of those beams section size and number of bolts used for deck interconnection. Finally, it is presented some not structural constructive arrangements essential for good performance of this kind of structure.