Study of creep in prestressed bridges of great thickness and span

The analysis of creep in prestressed bridges is a crucial element in the design and maintenance of large structures, particularly those with significant thickness and span. Creep deformation can significantly impact their long-term behavior. In this study, we investigate the creep behavior of prestressed bridges using the Finite Element Method (FEM) by ABAQUS. Our model takes into account prestressing forces, concrete properties, relaxation and environmental conditions (temperature and relative humidity) to understand the creep response. Numerical simulations provide engineers with valuable insights into the distribution of creep strains and stresses, which can be used to optimize the design and maintenance of prestressed bridges for long-term safety and durability. Currently, validating creep models for reinforced concrete elements of great thickness and span is challenging due to a lack of experimental data. This thesis work analyzes the deformation of an existing bridge, the Meduna Bridge, designed by Professor Macchi, using a continuous solid prestressed slab. Over decades, data on total elongation has been collected, which will be compared with the most recent models of creep and shrinkage in codes and literature. Numerical analyses will be conducted using a simplified model of the bridge and a three-dimensional finite element model of the bridge deck.

L'analisi del creep nelle ponti precompressionati è un elemento cruciale nella progettazione e manutenzione di grandi strutture, in particolare quelle con spessori e campate significativi. La deformazione del creep può influire in modo significativo sul comportamento a lungo termine di tali strutture. In questo studio, abbiamo indagato il comportamento del creep dei ponti precompressionati utilizzando il Metodo degli Elementi Finiti (FEM) di ABAQUS. Il nostro modello tiene conto delle forze di precompressione, delle proprietà del calcestruzzo, del rilassamento e delle condizioni ambientali (temperatura e umidità relativa) per comprendere la risposta al creep. Le simulazioni numeriche forniscono agli ingegneri preziose informazioni sulla distribuzione delle deformazioni e degli sforzi dovuti al creep, che possono essere utilizzate per ottimizzare la progettazione e la manutenzione dei ponti precompressionati per la sicurezza e la durabilità a lungo termine. Attualmente, la validazione dei modelli di creep per gli elementi in calcestruzzo armato di grande spessore e campata è una sfida a causa della mancanza di dati sperimentali. Questo lavoro di tesi analizza la deformazione di un ponte esistente, il ponte Meduna, progettato dal Professor Macchi, utilizzando una lastra precompressionata continua. Nel corso di decenni, sono stati raccolti dati sull'allungamento totale, che saranno confrontati con i modelli più recenti di creep e ritiro in codici e letteratura. Saranno condotte analisi numeriche utilizzando un modello semplificato del ponte e un modello tridimensionale degli elementi finiti del ponte.