| 1. |
|
|
| 2. |
- Lundqvist, Peter, et al.
(författare)
-
Evaluation of prestress losses in nuclear reactor containments
- 2011
-
Ingår i: Nuclear Engineering and Design. - : Elsevier BV. - 1872-759X .- 0029-5493. ; 241:1, s. 168-176
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- The most critical safety barrier in a nuclear power plant, the concrete containment, is prestressed by hundreds of tendons, both horizontally and vertically. The main purpose of the containment is to prevent radioactive discharge to the environment in the case of a serious internal accident. Due to creep and shrinkage of concrete and relaxation of the prestressing steel, tendon forces decrease with time. These forces are thus measured in Swedish containments with unbonded tendons at regular in-service inspections. In this paper, the prestress losses obtained from these in-service inspections are compared to losses estimated using several prediction models for creep, shrinkage and relaxation. In an attempt to increase the accuracy of these models, existing expressions for the development of shrinkage were modified using previous findings on the humidity and temperature inside two Swedish containments. The models which were used and modified for predicting creep and shrinkage were CEB-FIP Model Codes 1990 and 1999, ACI 209, Model B3 and GL2000. Eurocode 2 was used for the prediction of relaxation. The results show that the most accurate of the models were CEB/FIP MC 99 and ACI 209. Depending on the model, the accuracy of the prediction models was increased by 0.5-1.2 percentage points of prestress losses when using the modified development of shrinkage. Furthermore, it was found that the differences between the different models depend mainly on the prediction of creep. Possible explanations for the deviation between the calculated and measured models can be the influence of reinforcement on creep and shrinkage of concrete and the influence of friction on horizontal tendons.
|
|
| 3. |
- Lundqvist, Peter, et al.
(författare)
-
ACOUSTOELASTIC EFFECTS ON THE NATURAL FREQUENCIES OF PRE-STRESSED CONCRETE BEAMS
- 2011
-
Ingår i: Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation (AIP Conference Proceedings). - : AIP. - 9780735408883 ; 1335, s. 1379-1385
-
Konferensbidrag (refereegranskat)abstract
- Abstract in Undetermined Pre-stressed concrete is used to increase the load capacity in many civil engineering structures. There is a need for non-destructive methods to estimate the potential loss of pre-stress in these structures. In this study we investigate the acoustoelastic effect on the natural resonance frequencies of a pre-stressed concrete beam. Measured resonant frequencies increase with increasing compressive stress. Results agree with predicted frequency shifts obtained from a non-linear finite element model based on Murnaghan's third order elastic theory.
|
|
| 4. |
- Lundqvist, Peter, et al.
(författare)
-
Acoustoelastic Effects on the Resonance Frequencies of Prestressed Concrete Beams – Short-term Measurements
- 2012
-
Ingår i: NDT & E International. - : Elsevier BV. - 0963-8695. ; 50, s. 36-41
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- In this study resonant acoustic spectroscopy was applied during static loading and unloading of three prestressed concrete beams in the context of acoustoelasticity. At each load step multiple modes of vibration were measured using an accelerometer and a small impact source. It was found that the measured resonance frequencies increased with increasing compressive stress in a manner which can be predicted using a non-linear finite element model based on Murnaghan's third order elastic theory. Previous results from experimental studies on concrete bridges indicate that measured structural resonance frequencies increase with increasing prestress forces. These results have been difficult to explain theoretically and the results from this study can possibly provide a new theoretical basis for the observed stress dependency of the resonance frequencies of concrete structures. Furthermore, the results indicate that a change in the state of stress in a concrete structure can be detected or monitored by measuring one or several resonance frequencies.
|
|
| 5. |
- Lundqvist, Peter, et al.
(författare)
-
Short- and long-term measurements of resonance frequencies on prestressed concrete beams
- 2011
-
Ingår i: Nordic Concrete Research. - 0800-6377. - 9788282080255 ; 43:1
-
Konferensbidrag (refereegranskat)abstract
- Currently, no method exists for determining the prestress forces in prestressed concrete structures. According to the theory of acoustoelasticity, the modulus of elasticity of concrete is stress dependent, which means that the resonance frequency of a concrete structure also is stress dependent. In this study, both short-term and long-term measurements of the resonance frequencies of four prestressed concrete beams were performed. The results show that the acoustoelastic effect in concrete is measureable and that the resonance frequencies increase with the applied compressive stress and that the prestress losses can be monitored through measurements of the resonance frequencies.
|
|
| 6. |
- Kronholm, Thomas, et al.
(författare)
-
Implementering av skyddsbågar på fyrhjulingar : en utvärdering av användares erfarenheter av ett vältskydd
- 2023
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Intresset för fyrhjulingar har ökat under de senaste åren och fyrhjulingen är idag ett frekvent använt arbets- och nöjesfordon i Sverige. Enbart under år 2021 registrerades 12 000 nya fyrhjulingar i Sverige. Med en mer utbredd användning av fyrhjulingar så har också antalet allvarliga olyckor och dödsfall i samband med fyrhjulingskörning ökat. Trafikverket, försäkringsbolag, skogsföretag, forskare och en del branschorganisationer har under de senaste åren därför initierat flera projekt och insatser i syfte att öka säkerheten och minska antalet omkomna och skadade fyrhjulingsanvändare. En säkerhetshöjande åtgärd som återkommande lyfts fram i forskningen är att utrusta fyrhjulingen med ett vältskydd, en så kallad skyddsbåge, som skyddar föraren vid vältningsolyckor. Vid en vältningsolycka riskerar föraren att hamna i kläm under maskinen, men med ett vältskydd som hindrar maskinen från att rulla runt så minskar denna risk betydligt. I vissa länder, t.ex. Australien, finns idag krav på att fyrhjulingar skall vara utrustade med någon typ av vältskydd. I Sverige har intresset för att utrusta fyrhjulingen med vältskydd hittills varit begränsat. En del studier har pekat på att det både bland förare och tillverkare har funnits ett motstånd mot implementering av vältskydd, bl.a. på grund av en oro för att det skulle vara hindrande för normal användning.Det övergripande syftet med detta projekt har varit att kartlägga och beskriva erfarenheterna från en stor grupp med användare av fyrhjuling med vältskydd och därigenom öka säkerheten och det allmänna medvetandet om nyttan med vältskydd på fyrhjulingar. En målsättning är att detta arbete kan skynda på utvecklingen av säkerheten för fyrhjulingar och på sikt leda till en storskalig implementering av vältskydd i Sverige, i likhet med den utveckling som redan skett i andra länder.För kunna samla in erfarenheter från fyrhjulingsanvändare med vältskydd så importerades vältskydd av märket Quadbar från Australien och distribuerades till ca 50 personer som hade anmält intresse att montera ett vältskydd på sin fyrhjuling och därefter dela med sig av sina synpunkter och erfarenheter. Dessa synpunkter samlades in vid tre olika enkättillfällen. Den första enkäten gjordes inför monteringen av vältskyddet, den andra efter en kortare tids användning och den sista drygt ett år efter att vältskyddet hade monterats. Den första enkäten besvarades av 50 deltagare, den andra av 38, och den sista enkäten besvarades av 37 deltagare.De vanligaste farhågorna inför projektet var att vältskyddet skulle påverka körningen och framkomligheten, eller att det skulle vara hindrande för transporter. Exempelvis att det kan fastna i låg hängande grenar eller liknande och därmed orsaka en olycka. Andra farhågor var att det skulle vara hindrande för användningen av vissa redskap, så som vinsch eller släp. Ur ett säkerhetsperspektiv var deltagarna generellt positivt inställda till vältskyddet.En stor majoritet av deltagarna använde normalt sin fyrhjuling till transporter av material, person och utrustning i skogsbruket, eller till transporter på gården. Färre än hälften använde den normalt till nöjesåkning. De vanligaste terrängtyperna som fyrhjulingen framfördes i var skogsmark, enskild väg, traktorväg och jordbruksmark. En mindre andel av deltagarna framförde i normala fall fyrhjulingen på allmän väg. Det var mycket vanligt att fyrhjulingen kördes tillsammans med ett tillkopplat släp som saknade bromsar. Drygt hälften av deltagarna transporterade även last på fyrhjulingens bakre eller främre lastbåge.Under testperioden var ca 20 % av deltagarna med om en olycka eller incident med sin fyrhjuling. Totalt inrapporterades tio olyckor eller incidenter. Vid de vältningsolyckor som inträffat hade vältskyddet fungerat som det var tänkt och haft en positiv inverkan på utfallet, enligt de beskrivningar som deltagarna har lämnat. Vid några av de mindre allvarliga incidenterna hade förarna av ovana eller oaktsamhet missbedömt den nya höjden på ekipaget eller glömt bort att de Sammanfattning hade vältskyddet bakom ryggen, vilket hade lett till att vältskyddet hade tagit i när de kört under låga passager (t.ex. en klädlina). Inga personskador har inrapporterats i samband med incidenterna.Deltagarna var generellt nöjda med den vältskydd de hade haft, vilket framgår av att en stor andel uttryckte att det var troligt eller mycket troligt att de skulle rekommendera Quadbar till sina bekanta. Resultaten visar också att deltagarnas säkerhetskänsla ökade med vältskyddet monterad på fyrhjulingen. Detta gällde både för deras egen och för andra förares säkerhet. Deras trygghetskänsla ökade över tid.De mest vanliga bekymren som en del deltagare hade upplevt var att det aktuella vältskyddets infästning försämrade möjligheten att koppla till släpp på fyrhjulingen, samt att det försvårade användningen av vinsch. Den medföljande dragkroksförlängaren ansågs i vissa fall ha för dålig hållfasthet. Några deltagare hade därför gjort modifieringar på vältskyddet, dess infästning, eller något tillbehör till denna för att kunna nyttja fyrhjulingen enligt sina egna behov. Att vältskyddet gjorde ekipaget högre försvårade också transport av fyrhjulingen på släp med kåpa. Flera deltagare efterlyste därför en smidigare lösning för att tillfälligt kunna plocka av eller vika ner vältskyddet. Liknande önskemål hade de som ville kunna använda vinsch eller för att komma åt förvaringsutrymmen som annars blockerades av vältskyddet.En av studiens slutsatser är att vältskyddet generellt verkar ha fungerat bra för de flesta av deltagarna, och användningen av vältskydd kan öka både den upplevda och den faktiska säkerheten vid fyrhjulingsanvändning. Deltagarnas positiva inställning till att rekommendera vältskyddet till bekanta kan antas bidra till ett ökat intresse hos fler att införskaffa denna eller liknande vältskydd. Projektet har också synliggjort vad som särskilt behöver utvecklas för att just Quadbar ska bli ännu bättre lämpad för fyrhjulingsanvändare som främst nyttjar den i skogsbruket.
|
|
| 7. |
|
|
| 8. |
- Lundqvist, Peter
(författare)
-
Assessment of Long-Term Losses in Prestressed Concrete Structures - Application for Nuclear Reactor Containments
- 2012
-
Doktorsavhandling (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Most nuclear reactors, both in Sweden and worldwide, are enclosed by a prestressed concrete containment. The main purpose of the containment is to prevent any radioactive discharge to the environment in the event of a major internal accident. The performance and structural integrity of the containment depends on the compressive stresses induced in the concrete by the prestressing system. However, due to shrinkage and creep in the concrete and relaxation in the tendons the prestress will decrease with time, significantly reducing the safety and accidental performance of the containment. The corrosion protection of tendons are for Swedish containments arranged in two different ways, either by cement grouting (bonded tendons) or e.g. by grease injection (unbonded tendons). The disadvantage with bonded tendons is that no possibility of assessing their status, e.g. measuring tendon forces, is possible as is the case for containments with unbonded tendons. The objective of this thesis is to investigate different methods for determining the remaining tendon forces in prestressed concrete structures with an emphasis on the conditions inside nuclear reactor containments. The work has been divided into three different parts, the first in which prestress losses have been modeled using existing prediction models for creep and shrinkage of concrete and relaxation of the prestressing steel and compared to measured prestress losses in both test beams and losses measured in-situ in reactor containments. The test beams stored inside reactor containments showed very high losses compared to bridge beams of similar age, this difference was attributed to the climate in which the test beams were stored, i.e. around 30°C to 50°C and low relative humidity. For the test beams the prediction models significantly underestimated the measured losses. However, when applied for Swedish containments with unbonded tendons the models were in relatively good agreement with the measured prestress losses, a slight tendency for overestimating the losses was observed. In addition, it was shown that the accuracy of the models increased when modified by taking the actual drying conditions into account. In the second part a first step in the development of a nondestructive method for monitoring the prestress losses based on resonant ultrasound spectroscopy in the context of acoustoelasticity is presented. Several previous studies have shown that the resonance frequencies of concrete structures are stress dependent, i.e. they increase with the applied compressive stress. However, based on linear elasticity this behavior has been difficult to explain. In this work short-term dynamic measurements on prestressed concrete beams have confirmed this stress dependency and also explained this behavior through the theory of acoustoelasticity, which in short states that the elastic constants of a material, and hence the resonance frequencies, are stress dependent. A finite element model based on Murnaghan’s third order elastic theory confirmed this stress dependency. Long-term measurements on the same beams showed that the resonance frequencies can be measured continuously over a longer period of time and that by taking the development of the modulus of elasticity with time into account the decrease in resonance frequencies follows the loss of tendon forces. These results show that a change in the state of stress in a simple concrete structure can possibly be monitored by measuring the resonance frequencies of the structure. The third part consists of an investigation on the influence of an elevated temperature on the prestress losses in prestressed concrete test beams. Six of these beams were subjected to a climate similar to that of reactor containments and two were subjected to a normal indoor climate for a period of almost three years. The prestress losses in the beams subjected to the elevated temperature were approximately 25 % higher than the ones subjected to the normal indoor climate. In addition, there was no significant difference between the prestress losses in beams with bonded and unbonded tendons. The prestress losses in the beams were determined using the co-called crack re-opening method, in which the load required to reopen a flexural crack in the bottom of the beam is determined. Since the stress in the bottom fiber of the beam is zero at the instant the crack reopens, the remaining tendon force can easily be calculated. It was found that the normal procedure for determining the crack reopening load underestimates the tendon forces and that the accuracy for determining the crack re-opening load can be greatly increased by using a simple two-dimensional finite element model of the testing procedure.
|
|
| 9. |
|
|
| 10. |
|
|
