Fiber Reinforced Polymer Composite (Frpc) Bridges And Their Construction Perspectives In Lithuania

Abstract

In this thesis technical and economic analysis of Fiber Reinforced Composite Polymer (FRPC) bridges was performed. Current condition and main issues of conventional bridges in the world and in Lithuania are assessed, main defects are indicated. In this thesis FRPC is considered as an alternative solution for bridge construction. Application range of FRPC for bridge construction is classified and actual bridge examples are analysed. Further, main properties of FRPC are introduced, taking into account influence of material composition, manufacturing technology, long term effects and advantages over conventional materials. Load-deformation, failure behavior analysis of FRPC bridge decks and bridges revealed advantages over conventional bridge solutions and design issues. In addition, existing codes for FRPC bridge design are analysed, design peculiarities are emphasized and current problems are identified. Performed Life Cycle Cost (LCC) analysis revealed financial viability of FRPC bridges. Finally, main conclusions and problems to be solved are stated and FRPC application potential for bridges construction in Lithuania is suggested. Performed analysis revealed that FRPC application for bridges construction is technically and economically viable solution.

Šiame magistriniame darbe atlikta Pluoštais Armuotų Polimerinių Kompozitinių (PAPK) tiltų techninė ir ekonominė analizė. Nagrinėjama esama pasaulio ir Lietuvos tiltų būklė, nustatytos būdingos problemos bei defektai. Šiame darbe PAPK yra svarstoma kaip alternativi medžiaga tiltų statybai. Atlikta PAPK panaudojimo klasifikacija tiltų statybai, analizuojami esami PAPK tiltų pavyzdžiai bei jų paplitimas. Toliau nustatomos mechaninės bei fizinės PAPK savybės, atsižvelgiant į medžiagos sandarą, gamybos būdą, ilagalaikius veiksnius ir privalumus lyginant su plienu ir gelžbetoniu. Pagal atliktą PAPK tiltų ir perdangų apkrovos-deformacijų, suirimo analizę nustatyta elementų elgsena, pateiktos pagrindinės problemos bei privalumai palyginus su tradiciniais tiltų sprendiniais. Taip pat išnagrinėtos PAPK tiltų projektavimų normos, pateikti skaičiavimų ypatumai bei problemos. Paskutiniame skyriuje atlikta Gyvavimo Ciklo Kainos analizė parodė PAPK tiltų finansinį įgyvendinamumą. Darbo pabaigoje pateikiamos pagrindinės išvados, rezultatai, spręstinos problemos bei PAPK tiltų panaudojimo rekomendacijos Lietuvoje. Atlikta techninė ir ekonominė analizė parodė, jog PAPK panaudojimas tiltų statybai yra techniškai ir ekonomiškai efektyvus sprendimas.