Nástroj pro optimalizaci spřažených ocelobetonových mostů

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21110%2F17%3A00317804" target="_blank" >RIV/68407700:21110/17:00317804 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="http://www.cesti.cz" target="_blank" >http://www.cesti.cz</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Nástroj pro optimalizaci spřažených ocelobetonových mostů

Popis výsledku v původním jazyce

Cílem tohoto projektu bylo vytvořit optimalizační nástroj pro spřažené ocelobetonové mosty. Tento typ konstrukcí je hojně využíván pro dálniční mosty středního rozpětí v České republice. Pro zvýšení konkurenceschopnosti spřažených mostů je nutné je optimalizovat nejen stavební náklady, ale obecně všechny ekonomické i ekologické dopady konstrukce v průběhu celé životnosti mostu. Nástroj je naprogramován v programovacím prostředí MATLAB a je schopen na základě uživatelského vstupu navrhnout a posoudit zadanou konstrukci podle platných evropských norem, posoudit udržitelnost konstrukce ve všech kategoriích hodnocení životního cyklu a optimalizovat ji. Výsledkem je software splňující podmínky RIV. Název softwaru je COMPLOT (Coposite Bridges Lifecycle Optimizaton Tool) Nástroj pro optimalizaci spřažených ocelobetonových mostů na základě LCA (Lifecycle Assesment) a LCC (Lifecycle Cost). Program byl vytvořen v prostředí MATLAB a je dodán jako samostatně spustitelná aplikace. Program je schopen na základě uživatelských vstupů optimalizovat konstrukci z pohledu udržitelnosti, ta se skládá z několika kategorií hodnocení ekonomických a ekologických dopadů stavby v průběhu její životnosti. Vstup do programu probíhá přes excelovou tabulku, kde uživatel na několika listech definuje geometrii mostu, fáze výstavby, stanovení výměr konstrukce, ceny stavebních prací a jejich ekologické dopady, dopravní situaci na mostě a jeho okolí a chod optimalizační metody. Společně se softwarem je dodán i podrobný návod pro instalaci a chod programu. Dále je v několika prvních kapitolách shrnuta problematika a předpoklady učiněné pro výpočet, posouzení a hodnocení jednotlivých kritérií udržitelnosti.

Název v anglickém jazyce

The Composite Bridges Lifecycle Optimization Tool

Popis výsledku anglicky

The aim of this project was to develop optimization tool for steel-concrete composite bridges. This type of structure is widely used for mid-span highway bridges in the Czech Republic. It is necessary to optimize the whole structure not only on the basis of construction costs, but also on the basis of all life cycle criteria to make the steel-concrete composite bridges more competitive. The whole tool is programmed in the MATLAB programming environment and it is able to design and assess the given bridge according to valid Eurocodes, assess the sustainability of the bridge through the whole lifecycle and optimize it. The main output is a software which meets the RIV conditions. The name of the software is COMPLOT – Composite Bridges Lifecycle Optimization Tool. The program was created in MATLAB and published as a standalone application. The software is able to optimize the structure based on the user input. The sustainability assessment consists of several evaluation categories which quantify the ecological and economical impact of the structure in its designed service life. The software has excel input for specification of bridge geometry, construction stages, bill of materials, prices and ecological impacts, traffic situation and optimization method settings. Additionally, the software is released together with detailed manual.

Druh

R - Software

CEP obor

—

OECD FORD obor

20101 - Civil engineering

Projekt

<a href="/cs/project/TE01020168" target="_blank" >TE01020168: Centrum pro efektivní a udržitelnou dopravní infrastrukturu (CESTI)</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2017

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

TE01020168-027/2017

Technické parametry

V rámci tvorby softwaru byla detailně zpracována problematika hodnocení udržitelnosti silničních mostů po celou dobu jejich životnosti. Celkový ekonomický a ekologický dopad stavby je kvantifikován z vážených a normalizovaných hodnot jednotlivých kritérií hodnocení udržitelnosti. Tato hodnota je využita pro jedno-kriteriální optimalizaci. Evoluční algoritmy jsou využity jako optimalizační metoda. Patří do stochastických a heuristických metod, které pracují s náhodnými čísly a generacemi řešení. Pro tyto metody je důležitý výpočetní výkon, aby v co nejkratším čase nalezli globální minimum optimalizované funkce.

Ekonomické parametry

Za předpokladu, že tento optimalizační nástroj bude využit u 5 % všech novostaveb a u takových sníží ekonomické dopady (stavební a údržbové práce) o 10 % v rámci návrhové životnosti, sníží se tak náklady spojené se stavbou a údržbou nových mostů o 0,5 %. Dle dostupných dat o měrných cenách silničních mostů, novostaveb byly v roce 2016 postaveny novostavby silničních mostů za 68,2 miliardy Kč, z toho spražené ocelobetonové mosty tvořili 13,5 miliardy Kč. Při uváženém využití a úsporách by došlo ke snížení nákladů o 70 milionů Kč.

IČO vlastníka výsledku

68407700

Název vlastníka

katedra ocelových a dřevěných konstrukcí