В Чили использовали ПО Bentley RM Bridge для завершения строительства самогодлинного подвесного моста в Южной Америке. Рассказываем про цели этого амбициозного проекта и особенности их достижения.

На острове Чилоэ в чилийской провинции Льянкиуэ жизнь течет по-особенному: в домиках на сваях живут люди, которые до сих пор чтут древние традиции и бережно хранят свою уникальную культуру. Они ходят в церковь XVII века и заботятся о национальных парках с многочисленными морскими обитателями.
Добраться до континента для них – целая история: остров и «большую землю» соединяет только старенький паром, на котором, если вообще его дождешься, нужно 45 минут плыть по опасному проливу Чакао. В 1990-х годах Министерство общественных работ Чили разработало концепцию моста, который связал бы остров Чилоэ с портовым городом Пуэрто-Монтом
в континентальной части страны. Согласовывали проект долго: контракт на проектирование и строительство моста стоимостью 740 млн долларов подписали только в феврале 2014 года. Мост протяженностью 2,75 км планируют завершить к 2020 году – он станет самой длинной подвесной конструкцией во всей Южной Америке.

Конструкция моста через пролив Чакао в Чили в цифрах:

• два основных пролета протяженностью 1055 и 1155 м;
• три пилона 157, 175 и 199 м в высоту;
• четырехполосная проезжая часть, проходящая на высоте 50 м над волнами канала;
• общая протяженность моста – 2,75 км.

Проблемы и цели проекта

Министерству общественных работ Чили в сотрудничестве с международным консорциумом Consorcio Puente Chacao, куда вошли Hyundai – Южная Корея, OAS – Бразилия, Aas-Jakobsen – Норвегия и Systra – Франция, в ходе работы над проектом пришлось решать сложные инженерные и строительные задачи. Большинство из них были связаны с высокой сейсмической опасностью региона, мощными течениями до 9,7 узла, или 18 км/ч, 120-метровой глубиной канала и сильными ветрами, которые в этой части страны могут достигать 208 км/ч.
Мост Чакао как инфраструктурный объект общественного пользования включил в себя три ключевые составляющие: подвесной мост, подъездные дороги и зону технического обслуживания. По оценкам профессионалов, скала посреди канала выступает достаточно, чтобы обеспечить опору для центрального пилона, но вес этого пилона все равно создает дополнительные проблемы с просадкой природного основания. На весь проект было отведено 84 месяца, поэтому найти надежные решения для всех проблем, проанализировать альтернативы проекта, оптимизировать все рабочие процессы и подготовить проектную документацию для отчетности нужно было в сжатые сроки.

Задачи проекта:

• спроектировать и запустить в эксплуатацию мост стоимостью 740 млн долларов, чтобы соединить остров Чилоэ с материковой частью страны;
• оперативно выполнить анализ моста и смоделировать конструкцию для определения ее устойчивости в неблагоприятных природных условиях с высокой сейсмичностью.

Решение

Чтобы сэкономить время и ресурсы, Министерство общественных работ Чили использовало ПО Bentley RM Bridge для проектирования и расчета мостов, симуляции строительства и определения устойчивости конструкции во время сейсмического воздействия в сочетании с другими негативными природными явлениями. За счет этого удалось ускорить трудоемкие
аналитические расчеты и автоматизировать решение сложных проектных и инженерных задач.
Проседание горной породы в центре пролива создало особенные трудности для строительства У-образного 175-метрового пилона. Эту проблему также решили с помощью инновационных возможностей RM Bridge для анализа ветровой нагрузки. Трехмерный автоматический анализ позволил оценить альтернативные варианты и оптимизировать очертания
центрального пилона. Министерство общественных работ Чили также использовало решение gINT, чтобы усовершенствовать
управление данными и отчетностью для геотехнических и геоэкологических работ.
Результаты проекта
Благодаря применению умного ПО Bentley проектировщикам и инженерам удалось обеспечить безопасность и удобство эксплуатации моста в сложных природных условиях и соблюсти строгие экологические требования по защите местной природы, охране археологических зон и обеспечению высокого уровня жизни сообщества аборигенов.
Возможности параметрического анализа приложения RM Bridge также позволили сократить время на оценку альтернатив и проверку конструкции.

Преимущества использования ПО Bentley для проектирования моста Чакао:

• приложение RM Bridge для проверки сложных конструкций быстро адаптировалось под местные условия, которые требуют нестандартных изменений в конструкции;
• благодаря умному ПО удалось выполнить глубокий анализ параметров скорости, ускорения и смещения при землетрясении во времени в короткие сроки;
• симулятор аэродинамической трубы позволил исследовать аэродинамическую устойчивость как отдельных частей (пролетное строение, пилоны, ванты), так и всего моста в целом;
• глубокий комплексный вероятностный анализ сейсмической опасности (PSHA) определил реакцию конструкции на сейсмическую активность с высокой точностью;
• проектирование было выполнено с учетом сейсмических критериев проектирования, согласно нормам проектирования мостов AASHTOLRFD (2012), в сочетании с чилийскими стандартами (NCH), японскими нормативами и еврокодами;
• ПО облегчило обмен рабочими данными и перекрестную проверку среди членов команды;
• глобальный анализ с RM Bridge сэкономил время и снизил проектные затраты за счет упрощения обмена информацией с другими инструментами.

Срок службы моста через канал Чакао, который вскоре станет полноценной частью чилийской дорожной системы, – 100 лет. Он прочно свяжет индустриальную и традиционную части страны и обеспечит приток специалистов, которые приедут жить и работать на остров Чилоэ. Также он будет служить трубопроводным каналом пресной воды, электроэнергии и линий связи, что простимулирует появление новых возможностей для развития всего региона.
Министерство общественных работ Чили ожидает, что после завершения проекта в 2020 году мост Чакао повысит качество жизни людей, наладит торговые связи и поспособствует развитию туризма на острове Чилоэ и в портовом городе Пуэрто-Монте. Также
замена нерегулярной паромной переправы через опасный канал надежным мостом должна привести к рентабельности инвестиций в 6 % для чилийского правительства.
Мост через канал Чакао – уникальный проект: это первый подвесной мост в Чили. Эксперты видят здесь
огромный потенциал для обмена технологическими ноу-хау и утверждают, что в Чили установился благоприятный деловой климат для развития крупномасштабных проектов в области социальной инфраструктуры.

Bentley Systems