Project detail

Uncertainty modelling in safety formats of concrete structures

Duration: 01.01.2020 — 31.12.2022

Funding resources

Czech Science Foundation - Standardní projekty

- whole funder (2020-01-01 - 2022-12-31)

On the project

V souvislosti s rozvojem výpočetní techniky se rozšiřuje využití numerických simulací při rozboru spolehlivosti železobetonových konstrukcí. V porovnání se zjednodušenými inženýrskými postupy umožňují nelineární numerické metody lépe postihnout odezvu rozsáhlých a komplexních konstrukcí s více způsoby porušení. Tím přispívají k hospodárnosti návrhů a hodnocení životnosti existujících konstrukcí. Cílem projektu základního výzkumu je doplnit chybějící znalosti o pravděpodobnostních modelech základních veličin, jejich prostorové variabilitě a o modelových nejistotách. Budou navrženy způsoby stanovení návrhové odolnosti na základě omezeného počtu simulací a prověří se limity pro jejich použití na základě porovnání s plně pravděpodobnostním rozborem. Obdobně se kriticky zhodnotí i postupy zavedené v normativních dokumentech. Dosažené výsledky budou využity při spolupráci s mezinárodními vědeckými organizacemi a uplatní se v Eurokódech pro navrhování i dokumentech fib a Joint Committee on Structural Safety.

Description in English
Design assisted by numerical simulations has become a widely used tool in reliability verifications of reinforced concrete structures in response to advances of information technology. It offers a better understanding of structural behaviour and brings economic savings due to improved structural performance. This is relevant for situations not covered by simplified engineering methods such as for large and complex structures with multiple failure modes. The project provides missing scientific information related to probabilistic description of basic variables, random fields, structural model uncertainties, and appropriate safety formats. The limits for using simplified verifications based on numerical simulations will be investigated to establish the scope of their application. Methods in standards and newly proposed approaches will be verified by a fully probabilistic approach. In cooperation with international research organisations, research outcomes will be utilised in Eurocodes for structural design, and in documents of fib and of the Joint Committee on Structural Safety.

Keywords
nejistoty;nelineární analýza;numerické simulace;prostorová variabilita;spolehlivost;stochastický model;způsob porušení;železobetonové konstrukce

Key words in English
failure mode, non-linear analysis, reinforced concrete structures, reliability, simulations, spatial variability, stochastic model, uncertainties

Mark

20-01781S

Default language

Czech

People responsible

Novák Drahomír, prof. Ing., DrSc. - principal person responsible

Units

Institute of Structural Mechanics
- co-beneficiary (2020-01-01 - 2022-12-31)

Results

NOVÁK, L.; NOVÁK, D. Estimation of coefficient of variation for structural analysis: The correlation interval approach. Structural Safety, 2021, vol. 92, no. 1, p. 1-11. ISSN: 0167-4730.
Detail

HENYŠ, P.; VOŘECHOVSKÝ, M.; KUCHAŘ, M.; HEINEMANN, A.; KOPAL, J.; ONDRUSCHKA, B.; HAMMER, N. Bone mineral density modeling via random field: Normality, stationarity, sex and age dependence. COMPUTER METHODS AND PROGRAMS IN BIOMEDICINE, 2021, vol. 210, no. 106353, p. 106353-106363. ISSN: 0169-2607.
Detail

ŠOMODÍKOVÁ, M.; NOVÁK, L.; LIPOWCZAN, M.; VYHLÍDAL, M.; DOLEŽEL, J.; LEHKÝ, D.; NOVÁK, D.; PUKL, R. Probabilistic analysis and safety formats approaches applied for Czech bridge structures under the ATCZ190 SAFEBRIDGE project. In Bridge Maintenance, Safety, Management, Life-Cycle Sustainability and Innovations. 1. London: CRC Press/Balkema, 2021. p. 221-226. ISBN: 9780367232788.
Detail

LIPOWCZAN, M.; LEHKÝ, D. Nonlinear Reliability Assessment of Post-tensioned Concrete Bridge Made of I-73 Girders. In Proceedings of the 1st Conference of the European Association on Quality Control of Bridges and Structures (EUROSTRUCT 2021). Lecture Notes in Civil Engineering. 1. Springer International Publishing, 2021. p. 252-259. ISBN: 9783030918767. ISSN: 2366-2557.
Detail

ŠPLÍCHAL, B.; LEHKÝ, D.; DOLEŽEL, J. Design resistance of an existing reinforced concrete bridge: nonlinear analysis and safety formats. In New Trends for Eco-Efficiency and Performance. Portugal: Fédération Internationale du Béton (fib) - International Federation for Structural Concrete, 2021. p. 2356-2365. ISBN: 978-2-940643-08-0.
Detail

NOVÁK, L.; NOVÁK, D. Semi-probabilistic assessment of prestressed concrete bridge. In 13th fib International PhD Symposium in Civil Engineering. 2021. p. 45-51. ISBN: 978-29-40-64311-0.
Detail

NOVÁK, L.; ČERVENKA, J.; ČERVENKA, V.; NOVÁK, D.; SÝKORA, M. Comparison of advanced semi-probabilistic methods for design and assessment of concrete structures. Structural Concrete, 2022, vol. 1, no. 4, ISSN: 1751-7648.
Detail

SÝKORA, M.; NADOLSKI, V.; NOVÁK, L.; NOVÁK, D.; DIAMANTIDIS, D. PILOT COMPARISON OF SEMI-PROBABILISTIC METHODS APPLIED TO RC STRUCTURES WITH MULTIPLE FAILURE MODES. In Concrete Innovation for Sustainability Proceedings for the 6th fib International Congress 2022. Oslo, Norway: fib. The International Federation for Structural Concrete, 2022. ISBN: 978-2-940643-15-8.
Detail

NOVÁK, L.; NOVÁK, D. SEMI-PROBABILISTIC ASSESSMENT OF EXISTING BRIDGE USING SIMPLIFIED METHODS FOR ESTIMATION OF VARIANCE. In Acta Polytechnica CTU Proceedings. Acta Polytechnica CTU Proceedings. Stellenbosch: Czech Technical University in Prague, 2022. p. 142-148. ISBN: 9788001070352. ISSN: 2336-5382.
Detail

VOŘECHOVSKÝ, M. ADAPTIVE SEQUENTIAL SAMPLING FOR RELIABILITY ESTIMATION OF BINARY FUNCTIONS. In International Probabilistic Workshop 2022. Acta Polytechnica CTU Proceedings. 2022. p. 269-279. ISBN: 978-80-01-07035-2. ISSN: 2336-5382.
Detail

NOVÁK, L.; NOVÁK, D. Taylor Series Expansion for Statistical Analysis of Existing Concrete Bridge. In Proceedings of the 1st Conference of the European Association on Quality Control of Bridges and Structures. Lecture Notes in Civil Engineering. Springer Science and Business Media Deutschland GmbH, 2021. p. 228-235. ISBN: 9783030918767. ISSN: 2366-2557.
Detail

Responsibility: Novák Drahomír, prof. Ing., DrSc.