Influence of material properties of stainless steels on reliability of bridge structures
Project goals
New knowledge on the material properties and reliability of load-bearing bridge structures constructed from stainless steel will be obtained within the framework of the project. The limit states will be analysed using numerical models based primarily on the non-linear finite element method. The input parameters of the computational models will be real material characteristics obtained from experiments and processed into histograms. The lifetime of bridge members will be theoretically investigated using linear fracture mechanics and geometry functions proposed using fatigue experiments in laboratory. The reliability analysis will include statistical, sensitivity and probability analysis. Interesting findings can be expected for very slender members with imperfections that generally can have higher stress, lower resistance and faster fatigue degradation in comparison with carbon steel bars. New findings are expected from laboratory experiments investigating fatigue degradation processes that have not yet been observed in existing bridges, which are at the beginning of their life cycle.
Keywords
building materialstainless steelstrengthexperimental researchbridgestabilitybucklingreliabilityservice life
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202000001
Main participants
Ústav fyziky materiálů AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
20-00761S
Alternative language
Project name in Czech
Vliv materiálových vlastností korozivzdorných ocelí na spolehlivost mostních konstrukcí
Annotation in Czech
V rámci řešení projektu budou získány nové poznatky o materiálových vlastnostech a spolehlivosti nosných mostních konstrukcí vyrobených z korozivzdorné oceli. Mezní stavy budou analyzovány s použitím numerických modelů založených převážně na nelineární metodě konečných prvků. Vstupními parametry výpočtových modelů budou reálné materiálové chrakteristiky obdržené z experimentů a zpracované do histogramů. Životnost mostních prvků bude teoreticky zkoumána s užitím lineární lomové mechaniky a geometrických funkcí zpracovaných s užitím únavových experimentů v laboratoři. Analýza spolehlivosti bude zahrnovat statistickou, citlivostní a pravděpodobnostní analýzu. Zajímavá zjištění lze očekávat u velmi štíhlých prvků s imperfekcemi, které obecně mohou mít vyšší napjatost, nižší odolnost a rychlejší únavovou degradaci v porovnání s pruty z uhlíkaté oceli. Zcela nové poznatky jsou očekávány od laboratorních experimentů zkoumajících únavové degradační procesy, které ještě nebyly pozorovány u existujících mostů, které jsou na začátku svého životního cyklu.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
The project brought a number of interesting partial findings in the field of stainless steels for structural purposes. The project has a relatively large number of outputs, especially D and Jimp (3 of them in Q1 journals). The number of students involved is well above average.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2020
Realization period - end
Dec 31, 2022
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 12, 2022
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP23-GA0-GA-U
Data delivery date
Jun 26, 2023
Finance
Total approved costs
9,637 thou. CZK
Public financial support
9,637 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
9 637 CZK thou.
Public support
9 637 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Civil engineering
Solution period
01. 01. 2020 - 31. 12. 2022