Beregning og oppfølging av betongbro med betydelig skadeomfang

Abstract

Tjeldsundbrua er en hengebro i Troms fylke med en lengde på totalt 1007 m. Betraktningene i denne oppgaven dreier seg kun om den vestre viadukten med pilarer og brooverbygning i slakkarmert betong med en lengde på 406 m fra vestre landkar og til vestre kabelpilar.

Betongkonstruksjonen er utsatt for en rekke skademekanismer som alkalireaksjoner, armeringskorrosjon, karbonatisering og kloridinntrengning. Imidlertid skal denne oppgaven kun konsentrere seg om de opptredende alkalireaksjonene og lastvirkningene som oppstår fra lengdeutvidelsen av brobjelken. Kartleggingen av skadeomfanget baserer seg på tilstandskontroller av konsulentfirma og befaring utført av annen masterkandidat av Tjeldsundbrua.

Lastanalyser er gjennomført i bromodelleringsprogrammet NovaFrame av egenvekt, trafikklast og temperaturlast etter aktuelle standarder og håndbøker for dimensjonering.

Det er utført kontroll i både lengde- og tverretningen av brooverbygningens skjær- og bøyemomentkapasitet i bruddgrensetilstanden. Det er valgt to kritiske snitt som presumptivt har den største belastningspåkjenningen i henholdsvis felt og over støtte. Dessuten er den kombinerte aksialkraft- og bøyemomentkapasiteten til søylene beregnet som blir utsatt for den største påkjenningen. Dimensjoneringen viser at brokonstruksjonen ikke har tilstrekkelig kapasitet i prosjektert, uskadd tilstand. Når skadeomfanget tas i betraktning vil kapasitetsoverskridelsen øke. Mekaniske reparasjoner er allerede gjennomført på brokonstruksjonen og nye må påregnes og utføres innen få år. Det er derimot ikke utarbeidet en verifikasjon av kapasiteten av skadd bro i denne oppgaven.