En av de sannolikhetsbaserade metoderna som kan användas för dimensionering av tunnlar är partialkoefficientmetoden. Denna metod ökar eller reducerar variabler med hjälp av partialkoefficienter, vilka kan kalibreras sannolikhetsteoretiskt. Eurokod tillhandahåller sådana partialkoefficienter för till exempel armerad betong. Problemet med partialkoefficienterna i Eurokod är dock att ingen skillnad görs med avseende på vad betongen skall användas till. Detta examensarbete har därför syftat till att undersöka möjligheten att ta fram nya partialkoefficienter specifikt för sprutbetongförstärkning då den dimensionerande brottsmekanismen är böjbrott, detta med hjälp av tillförlitlighetsteori, FORM/FOSM. Böjbrott i sprutbetongen kan uppkomma då vidhäftningen mellan berg och sprutbetong är låg, och sprutbetongen måste bära eventuella bergblock med sin momentupptagande förmåga. För att ta fram partialkoefficienterna har uppmätt data på sprutbetongtjockleken och böjdraghållfastheten i en av Citybanans tunnlar, Norrströmstunneln, varit grunden. Statistiska fördelningar har tagits fram för att beskriva dessa data, för att möjliggöra användandet av dem i sannolikhetsanalysen. Resultaten visade att en lognormalfördelning passade observerad data bäst för sprutbetongtjockleken, och en betafördelning passade bäst för böjdraghållfastheten. Vidare visade resultaten att sannolikhetsbaserade metoder vid dimensionering för denna brottsmekanism ännu inte kan rekommenderas, då de visade på en kraftig överdimensionering jämfört med hur det idag dimensioneras. Osäkerheterna kring vissa av de modeller och variabler som använts behöver först reduceras. / One of the probability based methods that may be used when designing a tunnel is the partial factor method. This method adjusts the value of variables with the help of partial factors, which may be calibrated using a reliability-based approach. The Eurocodes provide these partial factors for different materials and structures, such as reinforced concrete. A limitation with the provided partial factors from Eurocode is the lack of consideration for the usage of the concrete. This thesis aims to investigate the possibility to derive new partial factors specifically for shotcrete reinforcement, for the failure mechanism of flexural failure. This has been done by means of reliability theory,FORM/FOSM. Flexural failure in shotcrete may occur when the adhesion between the rock and shotcrete is low. Further, the shotcrete has to have the capacity to withstand bending moments from the rocks. To derive the new partial factors, the measured data of thickness and flexural strength of shotcrete in one of Citybanan's tunnels, Norrströmstunneln, in central Stockholm have been used as the basis for the analysis. The data was described by a statistical distribution which enabled the usage of them in the reliability analysis. The results showed that a lognormal distribution best described the shotcrete thickness while flexural strength was best fitted by a beta distribution. The results also showed that it is not recommended to use probabilistic methods in design for this failure mechanism unless uncertainties, arising from some of the models and variables used, are reduced. It clearly shows that it would lead to oversizing compared with the design methods used today.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-210236 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Sunesson, Philip |
| Publisher | KTH, Jord- och bergmekanik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Examensarbete Jord- och bergmekanik, 1652-599X ; 17:03 |
Page generated in 0.1667 seconds