| dc.description.abstract | Etter kollapsen på Tretten bru i 2022 stod flere trebroer i Norge i fare for stenging
og strukturell gjennomgang på grunn av mistenkte problemer. Blant disse
ble Norsenga bru gjennomgått av Statens vegvesen, som igangsatte en kampanje
for strukturhelseovervåking (SHM). SHM bruker sensorer for å kontinuerlig evaluere
konstruksjoner, identifisere feil og forutse mulige problemer for å sikre løpende
sikkerhet ved å forstå strukturell integritet og oppførsel. Denne oppgaven fokuserer
på å forstå Norsenga bru sin strukturelle oppførsel ved å bruke vibrasjonsdata fra
SHM-systemet og en nyutviklet endelig elementmodell (FE-modell) av strukturen.
Studien innebærer beregning av teoretiske naturlige frekvenser og modusformer
ved bruk av en FE-modell bygget i ABAQUS. I tillegg ble systemidentifikasjon
ved hjelp av frekvensdomene-dekomponering (FDD) og kovariansdrevet stokastisk
underromsidentifikasjon (Cov-SSI) utført basert på målte akselerasjoner på flere
brolokasjoner.
Betydelige forskjeller mellom den opprinnelige FE-modellen og de eksperimentelle
responsene nødvendiggjorde en manuell prosess for oppdatering av endelig elementmodell
(FEMU) for å forbedre nøyaktigheten, med tanke på broens dynamiske
oppførsel. Dessuten ble simulerte skader introdusert for å vurdere deres innvirkning
på broens numeriske dynamiske respons.
Å nøyaktig modellere broens dynamiske respons innebærer flere utfordringer. Særlig
modelleringen av knutepunktene i fagverket, som ble ansett som fast innspente i
den foreslåtte FE-modellen, antas å introdusere betydelig feil ved å kunstig øke
den samlede stivheten og hindre nøyaktige responsprognoser. Videre, basert på
FE-modellen, begrenset broens statiske indeterminasjon betydelige endringer i den
numeriske responsen etter skade, noe som understreker de iboende kompleksitetene
i analysen. | |
| dc.description.abstract | After the 2022 Tretten Bridge collapse, numerous timber bridges in Norway faced
closure and structural reassessment due to suspected issues. Among these, the
Norsenga Bridge underwent scrutiny by the Norwegian Road Administration, which
initiated a Structural Health Monitoring (SHM) campaign. SHM employs sensors to
continuously assess structures, detect defects, and predict issues to ensure ongoing
safety by understanding structural integrity and behavior. This study focuses on
comprehending the Norsenga Bridge’s structural behavior, utilizing vibration data
from the SHM system and a newly developed finite element model of the structure.
To this extent, the research computes theoretical natural frequencies and mode
shapes through an ABAQUS-built FE model. In addition, system identification via
frequency domain decomposition (FDD) and covariance-driven stochastic subspace
identification (Cov-SSI) has been performed with the experimental data, consisting
of measured accelerations at several bridge locations. Significant discrepancies
between the initial FE model and the experimental responses prompted a manual
finite element model updating (FEMU) procedure to enhance accuracy, accounting
for the bridge’s dynamic behavior. Additionally, simulated damages were introduced
to assess their impact on the bridge’s numerical dynamic response.
Accurately modeling the bridge’s dynamic response poses several challenges. Notably,
modeling the joints in the trusses, considered fixed in the proposed FE model,
is likely a source of significant error, artificially inflating overall stiffness and impeding
accurate response predictions. Moreover, as per the FE model, the bridge’s
static indeterminacy limited substantial observable changes in the numerical response
post-damage, underscoring inherent complexities in its analysis. | |
