Doctoral Thesis

Strengthening of reinforced concrete bridges with prestressing cables using engineering optimization

Final Thesis 205.85 MB Summary of Thesis 8.37 MB

Author of thesis: Ing. Adam Svoboda, Ph.D.

Acad. year: 2023/2024

Supervisor: doc. Ing. Ladislav Klusáček, CSc.

Reviewers: doc. Ing. Vladislav Hrdoušek, CSc., Ing. Tomáš Kulhavý, Ph.D.

Abstract:

This dissertation deals with the strengthening of reinforced concrete bridges built between 1900-1940, which still represent an important part of the road infrastructure of the Czech Republic. The strengthening of the existing bridges represents an efficient alternative to a complete replacement of the bridge structure, both from the technical and especially from the economic point of view, which plays a significant role in the decisionmaking process in bridge management. By choosing an appropriate strengthening method, the existing reinforced structure can be used efficiently while meeting all the requirements. The main objective of this dissertation is to introduce engineering optimization approaches to the design of strengthening system for reinforced concrete bridges using the method of post-tensioning with prestressing cables led in substitute cable ducts (substitute cable duct method) drilled in the original structures of the strengthened bridges. The sub-objective of this dissertation lies in verification of the structural formation of deviators in the original concrete of the bridge structures with varying radii of curvature and their effect on the reliability of prestressing cables.

Keywords:

strengthening, reinforced concrete bridges, post-tensioning, engineering optimization

Date of defence

28.06.2024

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaPznamka

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta stavební

Department

Institute of Concrete and Masonry Structures

Study programme

Civil Engineering (D-K-C-SI (N))

Field of study

Constructions and Traffic Structures (KDS)

Composition of Committee

prof. Ing. Marcela Karmazínová, CSc. (předseda)
prof. Ing. Leonard Hobst, CSc. (člen)
doc. Ing. Otto Plášek, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Zbyněk Keršner, CSc. (člen)
prof. RNDr. Ing. Petr Štěpánek, CSc., dr. h. c. (člen)
doc. Ing. Vladislav Hrdoušek, CSc. (člen)
Ing. Tomáš Kulhavý, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Stanislav Vejvoda, CSc. (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Ladislav Klusáček, CSc.

Doktorand Ing. Adam Svoboda se ve své disertační práci s názvem „Zesilování betonových mostů předpínacími kabely s využitím inženýrské optimalizace“ věnuje dodatečnému předpínání původních železobetonových mostů za účelem jejich zesílení. Vyšel z již existujících prací a konstrukčních aplikací. Tyto výchozí znalosti obohatil o inženýrskou optimalizaci, ve které vypracoval jak teoreticky tak výpočtově umístění sedla vnějších kabelů. Optimalizované umístění pracuje s délkami náhradních kabelových kanálků, původním vyztužením konstrukce, podmínkami pro mezní stav únosnosti i použitelnosti a mimo jiné s kýženou zatížitelností mostu. Dochází k počtu a uspořádání předpínacích kabelů. To je stěžejní příspěvek autora disertační práce pro rozvoj oboru. Dále disertační práce obsahuje náležitý a bohatý přehled o vývoji zatížení mostů, způsobech zesilování a obsahuje výsledky doplňujících experimentů s předpínacími lany v sedlech.
File inserted by supervisor Size
Posudek vedoucího práce [.pdf] 685,62 kB

Reviewer’s report
doc. Ing. Vladislav Hrdoušek, CSc.

File inserted by the reviewer Size
Posudek oponenta [.pdf] 1,29 MB

Reviewer’s report
Ing. Tomáš Kulhavý, Ph.D.

File inserted by the reviewer Size
Posudek oponenta [.pdf] 246,00 kB

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová