natgillin/translations-raw huggingface dataset:
The basic premise is that the existing bridge under consideration does not have to meet all requirements of standards for the design of new bridges, but that the general level of reliability defined in these standards has to be respected.
Osnovni koncept je taj da razmatrani postojeći most ne mora ispuniti sve zahtjeve normi za proračun novih mostova, ali opća razina pouzdanosti definirana u tim normama mora biti zadržana.
The probabilistic analysis is used in which a particular existing bridge is considered.
Upotrebljava se probabilistička ocjena u kojoj se razmatra konkretan postojeći most.
In other words, a "standard" is defined that relates specifically to the existing bridge under consideration for both load models and resistance models.
Drugim riječima, definira se "norma" koja se odnosi na razmatrani postojeći most i za modele opterećenja i za modele otpornosti.
Traffic actions based on the real traffic are considered in the analysis, and the resistance values are obtained by direct analysis of results gained by detailed testing of the bridge (testing of materials, e.g. measurement of the mean compressive strength and standard deviation of concrete), and the material properties do not need to be converted into design values.
Pri proračunu su prometna djelovanja utemeljena na stvarnom prometu, a otpornosti su dobivene izravnim razmatranjem rezultata detaljnog ispitivanja mosta (ispitivanje materijala, npr. izmjerena srednja tlačna čvrstoća betona i standardna devijacija) i nije potrebno preračunavanje značajki materijala na proračunske vrijednosti.
In principle, the reliability assessment of existing bridges is conducted only for the ultimate limit state, but not for the serviceability limit state, as this state is considered as already checked through appropriate structural condition inspections.
U načelu se proračunsko ocjenjivanje pouzdanosti postojećih mostova provodi samo za granično stanje nosivosti, a ne i uporabljivosti, jer se to stanje smatra provjerenim odgovarajućim pregledima stanja konstrukcije.
However, if the serviceability of the structure has been altered, e.g. if higher traffic load is applied to the bridge, then the serviceability must also be checked through analyses based on updated actions and serviceability parameters, using the usual verification format (Eurocodes).
No, ako je uporabna funkcija konstrukcije promijenjena, primjerice ako na konstrukciju mosta djeluju veća prometna opterećenja, treba provjeriti i uporabljivost, proračunom utemeljenim na ažuriranim djelovanjima i parametrima uporabljivosti, primjenjujući uobičajeni format provjere (eurokodovi).
3. Assessment based on probability and target level of reliability
3. Ocjenjivanje utemeljeno na vjerojatnosti i ciljane razine pouzdanosti
Proposed partial factor values for actions γF and combination factors ψ were defined on the basis of calibration to a long experience of building tradition, and on the basis of statistical evaluation of experimental data and field observations using the probabilistic theory of reliability.
Predložene vrijednosti parcijalnih koeficijenata za djelovanja γF i koeficijenata kombinacije ψ određene su na osnovi dugogodišnje tradicije građenja i kalibracije statističkim vrednovanjem eksperimentalnih podataka i terenskih opažanja primjenom probabilističke teorije pouzdanosti.
The general expression for verification of the ultimate loadcarrying capacity is defined using the known expression:
Opći izraz provjere graničnog stanja nosivosti određen je poznatim izrazom:
The design concept for the ultimate load-carrying capacity in linear-elastic analysis is presented in Figure 1.
Proračunski koncept za granično stanje nosivosti pri linearnoelastičnom proračunu prikazan je na slici 1.
Partial factors for the assessment of existing bridges must also be calibrated using the procedures based on probability, with the partial factor method format, similar to expression (1).
Parcijalni koeficijenti za ocjenjivanje postojećih mostova trebaju se jednako tako kalibrirati upotrijebivši postupke utemeljene na vjerojatnosti, uz MPK format provjere, sličan izrazu (1).
At that, unlike in the analysis of new bridges, the partial factor γR is calibrated for various reliability index values depending on the limit state considered, taking into account the ductility level and the consequence of an element failure on the structural system.
Pri tome je, za razliku od proračuna novih mostova, parcijalni koeficijent γR kalibriran za različite vrijednosti indeksa pouzdanosti ovisno o razmatranom graničnom stanju uz razmatranje razine duktilnosti i posljedica sloma nekog elementa na konstrukcijski sustav.
Design concept for ultimate limit state in linear-elastic analysis
Proračunski koncept za granično stanje nosivosti pri linearnoelastičnom proračunu
Although methods utilised for calibration of partial factors in assessment of existing bridges are similar to those used for new bridges, partial factors are lower because of the lower target reliability levels and shorter service life (Canada [17], Netherlands [18], Nordic countries [19], USA [22]), or because of removal of uncertainties in these factors while retaining the same level of reliability (Austria [16], Germany [20], Switzerland [23], Great Britain [24]).
Iako se pri ocjenjivanju postojećih mostova za kalibraciju parcijalnih koeficijenata upotrebljavaju metode kao pri proračunu novih mostova, parcijalni koeficijenti su manji zbog manjih ciljanih razina pouzdanosti i kraćeg uporabnog vijeka (Kanada [17], Nizozemska [18], nordijske zemlje [19], SAD [22]) ili zbog uklanjanja nesigurnosti u tim koeficijentima uz zadržavanje jednake razine pouzdanosti (Austrija [16], Njemačka [20], Švicarska [23], Velika Britanija [24]).
Differences in the level of reliability can be justified by the cost−benefit analysis.
Razlike u razini pouzdanosti mogu se opravdati analizom troškova i koristi.
A higher level of reliability for new bridges requires only higher material costs, while other costs, including design and construction practically remain unchanged.
Viša razina pouzdanosti za nove mostove zahtijeva samo veće troškove materijala, dok su ostali troškovi, uključujući projektiranje i izvedbu, gotovo nepromijenjeni.
On the other hand, many existing bridges would have to be replaced due to a higher reliability level which would involve, in addition to the cost for materials and construction of a new bridge, other considerable direct costs for the demolition and removal of the existing bridge, and most often higher indirect costs arising from disturbance to traffic, traffic jams and the related road user costs, economic losses and environmental impacts.
S druge strane, mnoge bi postojeće mostove zbog više razine pouzdanosti trebalo zamijeniti, što bi osim troškova materijala i izvedbe novog mosta uzrokovalo i velike direktne troškove rušenja i uklanjanja, te najčešće veće indirektne troškove zbog remećenja prometa, prometnih gužvi i s time povezanih troškova korisnika, ekonomskih gubitaka i utjecaja na okoliš.
Lower reliability level and shorter service life can only be justified by requiring regular inspections and maintenance activities, and if the positive experience exists about behaviour of bridges assessed using a lower target reliability level.
Niže razine pouzdanosti i kraći uporabni vijek mogu se opravdati samo ako su uvjetovani redovnim pregledima i održavanjem i ako postoje pozitivna iskustva o ponašanju mostova ocijenjenih upotrebljavajući nižu ciljanu razinu pouzdanosti.
Assessment based on probability
Ocjenjivanje utemeljeno na vjerojatnosti
If a bridge does not meet requirements during standard verifications based on the partial factor method (PFM) concept, then a direct probabilistic method can be used so as to ensure that structural elements of the bridge meet appropriate requirements:
Ako most ne ispunjava uobičajene provjere utemeljene na MPK konceptu, može se upotrijebiti izravna probabilistička metoda kako bi se osiguralo da elementi konstrukcije mosta ispunjavaju propisani kriterij:
where Z is the ultimate state function, a R and S are the generalized resistances and action effects.
gdje je Z funkcija graničnog stanja, a R i S su generalizirane otpornosti i učinci djelovanja.
The reliability index b can roughly be calculated using the first order reliability method (FORM) or the Monte Carlo simulation.
Indeks pouzdanosti b može se približno proračunati metodom pouzdanosti prvog reda (FORM) ili Monte Carlo simulacijom.
The advantage of using the direct reliability analysis in comparison with the use of partial factors calibrated according to the probabilistic theory of reliability lies in the fact that verifications according to standards based on partial factors fulfil or exceed target reliability levels, while the direct analysis of reliability is used to check whether a particular bridge, with all its properties and probable types of failure, will meet the target level of reliability (probability of failure).
Prednost upotrebe izravne analize pouzdanosti u usporedbi s upotrebom parcijalnih koeficijenata kalibriranih s pomoću probabilističke teorije pouzdanosti jest u tome da provjere u skladu s normama utemeljenim na parcijalnim koeficijentima ispunjavaju ili nadmašuju ciljane razine pouzdanosti, dok se izravnom analizom pouzdanosti provjerava da li određeni razmatrani most sa svim svojim značajkama i vjerojatnim vrstama sloma ispunjava ciljanu razinu pouzdanosti (vjerojatnost sloma).
However, these reliability methods are approximate only and their results greatly depend on assumptions related to the functions of distribution of resistance and actions, and on complexity of the function of limit state under consideration.
No, te metode pouzdanosti su približne i rezultati bitno ovise o pretpostavkama u svezi s funkcijama raspodjele otpornosti i djelovanja te o složenosti funkcije razmatranog graničnog stanja.
This is why the assessment of the level of safety using comparisons between reliability indices and their target values must be followed by a subsequent assessment that will contain a detailed analysis of sensitivity, and the comparison with results obtained during preliminary assessment.
Zato je nakon provedbe ocjenjivanja razine sigurnosti s pomoću usporedbe dobivenih indeksa pouzdanosti s njihovim ciljanim vrijednostima, nužno napraviti i naknadno ocjenjivanje, koje sadrži detaljnu analizu osjetljivosti i usporedbu s rezultatima dobivenim prethodnim ocjenjivanjem.
Target levels of reliability
Ciljane razine pouzdanosti
The selection of the target index of reliability for assessment purposes generally depends on specific features of the bridge under consideration, such as the cause and type of failure, consequences of failure, cost of safety measures to be implemented to reduce the failure risk, and also on the economic and social conditions, and environmental conditions.
Odabir ciljanog indeksa pouzdanosti za ocjenjivanje općenito ovisi o posebnostima razmatranog mosta, kao što su uzrok i vrsta sloma, posljedice sloma, troškovi sigurnosnih mjera koje treba poduzeti da se smanji rizik od sloma, i jednako tako o gospodarskim i društvenim uvjetima i uvjetima okoliša.
Failure types can thus be classified as follows:
- duktilni slom s rezervom kapaciteta čvrstoće zbog
- brittle failure.
- krhki slom.
In accordance with the above considerations, structural parts in which the failure can occur without warning must be designed for the higher reliability level than those in which some kind of warning occurs prior to failure, which enables undertaking of appropriate measures to avoid serious consequences.
U skladu s prije navedenim, konstrukcijski dijelovi kod kojih može do sloma doći bez upozorenja moraju biti proračunani za veću razinu pouzdanosti od onih kod kojih se prije sloma pojavljuje neka vrsta upozorenja koja omogućuje da se poduzmu odgovarajuće mjere za izbjegavanje ozbiljnih posljedica.
Consequence class (Reliability class)
Razred posljedica (Razred pouzdanosti)
Failure type
Vrsta sloma
Failure type I Ductile failure with remaining capacity
Vrsta sloma I Duktilni slom s rezervom kapaciteta
Failure type II Ductile failure without remaining capacity
Vrsta sloma II Duktilni slom bez rezerve kapaciteta
Failure type III Brittle failure
Vrsta sloma III Krhki slom
Reliability indices b and associated values of failure probability Pf for ultimate limit states and one-year reference period [19]
Indeksi pouzdanosti b i pridružene vrijednosti vjerojatnosti sloma Pf za granična stanja nosivosti i jednogodišnje poredbeno razdoblje [19]
The comparison of reliability index values b from Table 1 with Eurocode values [26] specified in Table 2 confirms that standards for new structures are conservative and that they implicitly cover all types of failure.
Usporedbom vrijednosti faktora pouzdanosti b iz tablice 1. s vrijednostima iz Eurokoda [26], navedenim u tablici 2., može se potvrditi da su norme za nove konstrukcije konzervativne i da implicitno pokrivaju sve vrste sloma.
Target values of the index of reliability b and associated failure probabilities Pf for the ultimate limit state and one-year reference period, dependent on the relative cost of safety measures and consequences of failure according to JCSS Probabilistic Model Code [5], are presented in Table 3.
Ciljane vrijednosti indeksa pouzdanosti b i pridružene vjerojatnosti sloma Pf za granično stanje nosivosti i jednogodišnje poredbeno razdoblje u ovisnosti o relativnim troškovima sigurnosnih mjera i posljedicama sloma u skladu s JCSS Probabilistic Model Code [5], navedene su u tablici 3.
Definition of redundancy and robustness of structural systems
Definiranje zaliha nosivosti i robusnosti konstrukcijskih sustava
Bridge structures are systems of interconnected elements and so the usual procedure for checking reliability of a critical element using the linear-elastic analysis does not necessarily provide a correct assessment of the real safety of structural system of a bridge.
Konstrukcije mostova su sustavi međusobno povezanih elemenata pa uobičajeni postupak provjere pouzdanosti kritičnog elementa pomoću linearnoelastične analize ne mora dati ispravnu ocjenu stvarne sigurnosti konstrukcijskog sustava mosta.
The level of real existing reliability can only be determined by nonlinear analysis, which can follow a partial or full failure of each structural element, and consider the redistribution of effects of actions within the structural system once an element has reached the nonlinear behaviour or failure.
Samo se nelinearnom analizom koja može pratiti djelomični ili potpuni slom svakog elementa konstrukcije mosta i razmotriti preraspodjelu učinaka djelovanja unutar konstrukcijskog sustava kada neki element dosegne nelinearno područje ili slom, može odrediti razina stvarne postojeće pouzdanosti.
The usual analysis of new structures is usually conducted at the level of individual elements and redundancy of structural system of the bridge is not considered for reasons of simplicity.
Uobičajeni proračun novih konstrukcija se najčešće provodi na razini elementa, a zbog pojednostavnjenja se ne razmatra zaliha nosivosti konstrukcijskog sustava mosta (engl. redundancy).
Three types of redundancy are differentiated: load path redundancy due to multiple (three or more) load paths, structural redundancy for statically indeterminate continuous structural systems that enables force redistribution, and internal redundancy when a bridge element contains three or more elements that are mechanically connected to form multiple independent load paths.
Razlikuju se tri vrste zalihe nosivosti: zaliha nosivosti zbog višestrukih (tri ili više) putova prijenosa sila, konstrukcijska zaliha nosivosti pri statički neodređenim kontinuiranim konstrukcijskim sustavima čime je omogućena preraspodjela sila, i unutarnja zaliha nosivosti gdje neki element mosta sadrži tri ili više elemenata koji su mehanički spojeni tako da se formiraju višestruki nezavisni putovi prijenosa sila.
"Parallel" structural systems in which individual elements are connected parallel in relation to their function, are redundant.
sustavi, gdje su pojedini elementi spojeni paralelno u odnosu na njihovu funkciju, posjeduju zalihu nosivosti.
Statically indeterminate systems are parallel systems if the elements are sufficiently ductile.
Statički neodređeni sustavi su paralelni sustavi ako su elementi dovoljno duktilni.
If a "parallel" system also contains ideally brittle elements, the failure can occur just like in a "serial" system.
Ako "paralelni" sustav sadrži i idealno krhke elemente, može doći do sloma kao kod "serijskog" sustava.
The probability that such a system will fail can be calculated using the "intersection" of limit states of all elements of the system.
Vjerojatnost sloma takvog sustava može se izračunati s pomoću "sjecišta" graničnih stanja svih elemenata sustava.
"Serial" structural systems, in which elements are linked in series in relation to their function, are non-redundant.
"Serijski" konstrukcijski sustavi, gdje su elementi spojeni u seriju u odnosu na njihovu funkciju, nemaju zalihu nosivosti.
The failure of an individual element causes failure of the entire system ("the weakest link").
Slom pojedinog elementa izaziva slom čitavog sustava ("najslabija karika").
Statically determinate systems are serial systems.
Statički određeni sustavi su serijski sustavi.
If elements are brittle, the structural system collapses by brittle failure and, if they are ductile, the collapse is due to excessive yielding.
Ako su elementi krhki, konstrukcijski sustav se ruši krhkim slomom, a ako su duktilni, prekomjernim popuštanjem.
The probability of failure can be calculated using the "compilation" of limit states of all elements.
Vjerojatnost sloma može se izračunati s pomoću "skupnosti" graničnih stanja svih elemenata.
The linear-elastic analysis is obviously sufficient for the verification of reliability of such structural systems.
Za provjeru pouzdanosti takvih konstrukcijskih sustava dovoljna je naravno linearnoelastična analiza.
According to its definition, robustness is the ability of a loadcarrying system to withstand events such as the explosion, impact or the consequences of human error, without being damaged to an extent disproportionate to the original cause, i.e. it is the capacity to withstand damage, and to retain its basic significant function [1].
Robusnost je, prema definiciji, sposobnost nosivog sustava da neće biti oštećen događanjima kao što su eksplozija, udar i posljedice ljudskih pogrešaka do mjere koja je nerazmjerna izvornom uzroku, odnosno sposobnost da se odupre oštećenju, ali zadrži svoju osnovnu važnu funkciju [1].
Robustness does not necessarily eliminate or reduce known risks, and it principal value is in the fact that it reduces risks from unknown causes, and limits impact of local failure resulting from undetermined accidental actions.
Robusnost nužno ne eliminira ili umanjuje poznate rizike, a njena osnovna vrijednost je da umanjuje rizike od nepoznatih uzroka i omogući ograničenje dosega lokalnog sloma za neutvrđena izvanredna djelovanja.
Bridge structure assessment as related to robustness is directly mentioned in the Swiss standard only [23].
Ocjenjivanje konstrukcije mosta u odnosu na robusnost izravno se spominje samo u švicarskoj normi [23].
It requires investigation of the consequences of damage due to accidental actions or environmental impact on the loadcarrying capacity and stability of the structure, with possible risks and adequate failure scenarios.
Zahtijeva se da se ispitaju posljedice oštećenja zbog izvanrednih djelovanja ili djelovanja okoliša na nosivost i stabilnost konstrukcije s mogućim rizicima i prikladnim scenarijima sloma.
Real traffic loads on bridge
Stvarna prometna opterećenja na mostu
According to HRN EN 1991-2 [27], traffic loads on bridges are the maximum expected loads for a long-lasting reference period (1000 years for road bridges).
Vrijednosti prometnih opterećenja mostova u skladu s normom HRN EN 1991-2 [27] predstavljaju najveća očekivana
Reliability class (Consequence class
Razred pouzdanosti (Razred posljedica)
50-year reference period
Poredbeno razdoblje 50 godina
Reliability index values b and associated failure probability values Pf for ultimate limit states, extended Table B.2 [26]
Vrijednosti indeksa pouzdanosti b i pridružene vrijednosti vjerojatnosti sloma Pf za granična stanja nosivosti, dopunjena tablica B.2 [26]
Relative cost of interventions (remedial measures)
Relativni troškovi intervencija (sanacijskih mjera)
Consequences of failure
Posljedice sloma
Small
Male
Medium (moderate)
Srednje (umjerene)
Serious
Ozbiljne
High
Veliki
Usual (average)
Uobičajeni (srednji)
Low
Mali
Target reliability index b and associated failure probabilities Pf for ultimate limit states and one-year comparison period [5]
Ciljani indeks pouzdanosti b i pridružene vjerojatnosti sloma Pf za granična stanja nosivosti i jednogodišnje poredbeno razdoblje [5]
Traffic loads for railway bridges are defined at the European level [27] and also include real trains and so that the classification of loads can easier be made [31].
Prometna opterećenja željezničkih mostova definirana su na razini cijele Europe [27] i uključuju i realne vlakove pa je tu razredbu opterećenja lakše provesti [31].
In addition, it should be taken into account that the service life of an existing bridge is usually much shorter than the design service life.
Osim toga, treba razmotriti i da je uporabni vijek nekog postojećeg mosta obično zamjetno kraći nego proračunski uporabni vijek.
It is therefore quite clear that the real traffic loads on the bridge must be measured for advanced higher level assessments as, in many cases, these loads are the basic source of uncertainty and hence relevant variables for probabilistic reliability assessment of existing bridges.
Razvidno je dakle da za napredno ocjenjivanje viših razina treba provesti mjerenja stvarnog prometnog opterećenja na mostu jer su u mnogim slučajevima ta opterećenja osnovni izvor nesigurnosti i time mjerodavne varijable za probabilističko ocjenjivanje pouzdanosti postojećih mostova.
The real traffic load on bridges is measured using the so called weigh-in-motion (WIM) system that is applied to both road [32] and railway bridges [33].
Stvarno prometno opterećenje na mostovima mjeri se sustavom vaganja vozila u pokretu, tzv. weigh-in-motion (WIM) mjerenjima kod cestovnih [32] i željezničkih mostova [33].
In case of steel bridges, the WIM measurements can be replaced or complemented with deformation measurements of critical details.
Kod čeličnih mostova mjerenja deformacija kritičnih detalja mogu zamijeniti ili dopuniti WIM mjerenja.
In Croatia, annual publications "Traffic count on roads in the republic of Croatia" [34] contain many useful data, including the percentage of heavy vehicles on Croatian roads, but they do not provide their total weight and load distribution.
U Hrvatskoj godišnje publikacije "Brojanje prometa na cestama Republike Hrvatske" [34] sadrže mnoge korisne podatke, uključujući postotak teških vozila na hrvatskim cestama, ali ne i njihovu ukupnu težinu i raspored opterećenja.
Although it is mentioned in the data for 2002 that the WIM system testing was initiated at some segments of three national roads, the results of these measurements are unfortunately not available.
Samo u podacima za 2002. godinu spominje se da je na nekim lokacijama triju državnih cesta počelo testiranje rada WIM sustava, no rezultati nažalost nisu poznati.
4. Overview of standards for assessment of existing bridges
4. Pregled normi za ocjenjivanje postojećih mostova
If standards for assessing reliability of existing bridges are not available in a particular country, structural engineers shall use appropriate standards for the design of new bridges.
Ako u nekoj zemlji ne postoje norme za ocjenjivanje pouzdanosti postojećih mostova, inženjeri konstruktori upotrijebit će norme za proračun novih mostova.
That can lead to wrong decisions and hence to un-economical and much more costly maintenance of existing bridges, which is why many countries have in fact adopted such standards.
To može dovesti do krivih odluka i time do neekonomičnog, znatno skupljeg održavanja postojećih mostova, te su mnoge zemlje takve norme i donijele.