De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

BLEVE-bestendige overkapping 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping Een studie naar de haalbaarheid van een BLEVE- bestendig ontwerp ten behoeve.

Verwante presentaties


Presentatie over: "BLEVE-bestendige overkapping 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping Een studie naar de haalbaarheid van een BLEVE- bestendig ontwerp ten behoeve."— Transcript van de presentatie:

1 BLEVE-bestendige overkapping 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping Een studie naar de haalbaarheid van een BLEVE- bestendig ontwerp ten behoeve van overbouwing. ir. C. van der Vliet (Rijkswaterstaat) dr. ir. A.H.J.M. Vervuurt (TNO Bouw en Ondergrond)

2 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping2 inleiding infrastructuur is maar lastig zand erover (of beton) nieuwe ruimte benutten: meervoudig ruimtegebruik maar... Dit willen we niet. Glashelder. Is het constructief haalbaar om een rijksweg zó te overkappen dat bovenliggende bebouwing geen blijvende schade ondervindt van een BLEVE op de weg?

3 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping3 case study: A2 Leidsche Rijn 1 km overkapte snelweg Hoofdrijbanen 2x3, Parallelbanen 2x2 DODO Deel geschikt voor overbouwing?

4 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping4 wat is een BLEVE? Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion Voorwaarden: – tot vloeistof verdicht gas + verzadigde damp – relatief hoge druk – plotseling bezwijken omhulling Effect: – verzadigde damp zet plotseling uit: primaire blast – druk daalt plotseling en vloeistof gaat explosief koken: secundaire blast Drukgolf: – vorm – piekdruk – impulsinhoud p0p0 p>>p 0 p0p0 pp p t

5 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping5 probleemschets explosie op hoofdrijbaan bebouwing steunt af boven wanden ruimte aanwezig tussen tunneldak en eerste vloer probleemreductie: zorg ervoor dat wanden blijven staan zonder grote vervormingen. massa en stijfheid bebouwing onbekend  bovengrens opgelegde verplaatsingen.

6 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping6 opzet & aanpak definitie uitgangs- punten en criteria modelontwikkeling referentieberekening varianten: versteviging referentieconstructie BLEVE-belasting beoordelingswijze criteria benchmarking algoritmes modelbouw validatie model o.b.v. referentieontwerp validatie aanbevelingen varianten meer wapening meer beton constructievarianten dwarskrachtwapening Rijkswaterstaat uitvoerend meelooptraject TNO inbreng expertise t.a.v. EEM en explosies verkennen model vormgeven fase II TNO uitvoerend vertrouwd met model risico gering doorlooptijd risicobeheersing toetsbaarheid doorlooptijd risicobeheersing toetsbaarheid

7 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping7 uitgangspunten 2D plane strain BLEVE-drukken toetsen: – vervormingsbeeld – buiging:  <  u – dwarskracht:  1  s

8 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping8 benchmarking elementgrootte – golfvoortplanting – niet-lineair materiaalgedrag tijdstap – frequentie-filter – stabiliteit rekenproces validatie – vergelijking frequenties met theorie

9 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping9 benchmarking - modellen elementgrootte 0.3 m en 0.05 m tijdstap 1 ms en 0.1 ms verplaatsingen en spanningen

10 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping10 benchmarking - verplaatsingen let op eerste stap beschouwde elementgroottes en tijdstappen voldoen voor verplaatsingen

11 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping11 benchmarking - spanningen let op eerste stap grote tijdstap (1 ms) filtert hoge frequenties weg globaal beeld komt overeen

12 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping12 benchmarking - golfvoortplanting 5 m 9 knopen op 1 golflengte: maximale knoopafstand 0.6 m t.b.v. niet-lineair materiaalgedrag 11 integratiepunten over de dikte: elementafmeting m

13 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping13 benchmarking - frequenties frequentie [Hz] referentiemodeltheorie wand (afhankelijk van inklemming) dak9 à 109.8

14 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping14 model referentieberekening 2D plane strain en infinite shells ingebedde wapening beton: – Total Strain model, rotating smeared cracking – Plasticiteit staal: – Plasticiteit (Von Mises) – Hardening karakteristieke statische materiaaleigenschappen tijd-integratie: Hilbert-Hughes-Taylor (  = -0.1)

15 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping15 model referentieberekening

16 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping16 resultaten referentieberekening vb berekening I: lage druk (piekdruk 4.35 bar)

17 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping17 referentieberekening - rekken drukdiagonaal bezwijkt (dwarskracht) wapening vloeit lokaal, maar bezwijkt niet (buiging) omhullende tweede hoofdrek rek in de tijd

18 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping18 vergelijk: één-massa- veersysteem op basis van eenvoudige analyse (buiging): staal vloeit, maar bezwijkt niet druk-impulsdiagram: ¥ belasting --- responsstadia ---

19 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping19 referentieberekening scheuren en vervorming wanden bezwijken op dwarskracht en buiging dag reageert traag

20 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping20 conclusies referentieberekening explosieberekeningen incl. scheurvorming en plasticiteit uitvoerbaar referentie-ontwerp niet bestand tegen BLEVE van 50 m 3 LPG wanden bezwijken eerst (dwarskracht en buiging) verstevigen: – verhogen wapeningspercentage langswapening – constructieve vloer in middentunnelkanaal – dikkere wanden – dwarskrachtwapening

21 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping21 varianten: gestapelde maatregelen effect meer hoofdwapening: maximum wapeningspercentage verstevigen zwakke wand: constructieve vloer in middentunnelkanaal verder verstevigen wanden: verhogen betondikte dwarskrachtwapening

22 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping22 effect maatregelen variant 1: maximum wapening voldoen alleen met betrekking tot buigdraagvermogen drukdiagonalen bezwijken variant 2: constructieve vloer variant 3: dikkere wanden variant 4: beugels voldoet Variant 3 en 4: Dakverplaatsing time (sec) verplaatsing (m) variant 3 - dak variant 4 - dak Variant 3 en 4: Wandverplaatsingen time (sec) verplaatsing (m) variant 3 - linkerwand variant 3 - rechterwand variant 4 - linkerwand variant 4 - rechterwand

23 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping23 variant 3: maximum wapening, tussenvloer en dikkere wanden rek langswapening

24 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping24 variant 4: max. wapening, tussenvloer, dikkere wanden en beugels rek langswapening

25 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping25 variant 4 betonspanningen

26 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping26 variant 4 rek beugelwapening

27 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping27 evaluatie maatregelen tussenvloer niet zinvol langs- en beugelwapening alleen waar nodig optimaliseren: – balans langswapening en wand- / dakdikte – balans beugelwapening en wand- / dakdikte

28 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping28 evaluatie rekenproces combinatie dynamisch gedrag en niet-lineaire materiaaleigenschappen geeft geen grote problemen toch effect tijdstapgrootte als gevolg van niet- lineair materiaalgedrag grillige rekken – lokaal effect convergentie – interpolatie/extrapolatie

29 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping29 conclusies en aanbevelingen BLEVE-bestendige overkapping constructief haalbaar ‘vliegende start’ via meelooptraject explosieberekeningen met niet-lineair materiaalgedrag uitvoerbaar onderzoek spreiding BLEVE-drukken onderzoek effecten dynamisch materiaalgedrag onderzoek effect bond-slip en verankering


Download ppt "BLEVE-bestendige overkapping 9 november 2005 BLEVE-bestendige overkapping Een studie naar de haalbaarheid van een BLEVE- bestendig ontwerp ten behoeve."

Verwante presentaties


Ads door Google