Висячие мосты – одни из самых заметных архитектурных сооружений. Бруклинский мост в США стал визитной карточкой Нью-Йорка наравне со статуей Свободы. Практически каждый город мира стремится возвести у себя конструкцию, которая обеспечит надежное транспортное сообщение и подчеркнет уникальные особенности местного ландшафта. Но вместе с внешней привлекательностью такие сооружения очень уязвимы. Как свести риски к минимуму, сэкономить и ускорить строительство?
Из-за того что несущая конструкция висячих мостов выполнена из гибких элементов, ее устойчивость и сохранность зависят от разного рода вибраций, в том числе ветровых. Стальные мосты, например, отличаются особенно гибким поперечным сечением главной балки. В таком случае перед инженерами стоит целый ряд задач на разных этапах строительства.
Во время проектирования мостостроители должны учитывать нелинейное поведение структуры, анализировать динамическую ветровую нагрузку и проводить процедуры для оптимизации геометрии вантов. В ходе исследования инженеры изучают образование вихревых потоков, эффект синхронизации, галопирование, вихревое возбуждение, крутильную дивергенцию, флаттер, бафтинг.
Без специального программного обеспечения провести такой анализ сегодня невозможно. Один из высокотехнологичных продуктов для проектирования сложных вантовых мостов – RM Bridge компании Bentley Systems. Эта экспертная система доказала свою эффективность на крупнейших мировых проектах. Она способна подобрать оптимальное решение для любой проблемы, связанной с проектированием мостов и анализом их конструкции.
Гибкий мост в Норвегии, спроектированный с помощью RM Bridge
Одним из ярких примеров использования программного обеспечения RM Bridge Bentley стало моделирование Хардангерского моста – самой длинной большепролетной конструкции в Норвегии. Проект был разработан дорожным управлением Норвегии Statens Vegvesen в сотрудничестве с TDA Norway и австрийским офисом компании Bentley Systems.
Хардангерский мост раскинулся над фьордом, в честь которого и получил свое название, в августе 2013 года. Сейчас он входит в десятку самых протяженных висячих мостов в мире. Длина его главного пролета составляет 1 310 м, а расстояние между главными вантами – всего 14,5 м. Это значит, что данный мост – один из самых гибких на всей планете.
С какими проблемами пришлось столкнуться инженерам во время реализации проекта? Если перейти на язык терминов, то для конструкции было характерно нелинейное поведение, в том числе вызванное транспортной нагрузкой. Кроме того, нужно было оптимизировать геометрию вантов при проектировании вогнутого профиля, а также монтажные работы, ветровые нагрузки и вирбации.
Со всеми трудностями удалось справиться в кратчайшие сроки благодаря программному обеспечению RM Bridge Bentley. Так, расчет ветровой нагрузки и числовых исследований главной балки и пилона производился автоматическим модулем CFD. Он описывает воздушные потоки в зоне поперечного сечения с помощью метода вихревых частиц.
В Норвегии успешно используют современное ПО для строительства мостов и тоннелей, которые отвечают высочайшим стандартам качества и безопасности. В их числе беспаромная трасса E39, которая соединяет Кристиансанд, Ставангер, Берген и Тронхейм.
«Висячие мосты сегодня занимают одно из самых важных мест в транспортной инфраструктуре города. Моделирование таких объектов сопряжено с разнообразными инженерными сложностями. Если не разобраться с ними на этапе проектирования, то эксплуатация такого моста может превратиться в дорогостоящую проблему и стать угрозой безопасности. Поэтому весь процесс строительства висячих мостов – от проектирования до обслуживания готового сооружения должен находиться под постоянным контролем. Очень важно помнить о сроках, возможных неточностях при расчетах и влиянии ветра на всю конструкцию моста. Чтобы рассчитать все это, выполнить динамический анализ, нужно использовать специальное программное обеспечение. RM Bridge – систему, которая доказала свою эффективность на многих объектах. Это ПО способно произвести высококлассный интенсивный анализ мостов составного типа с длинными пролетами. Технологии Bentley помогут спроектировать вантовые и канатные висячие мосты любой сложности, которые станут украшением города и будут функционально и эстетически отвечать запросам современности».
Станислав Васянин, менеджер по работе с корпоративными клиентами в транспортной инфраструктуре Bentley Systems
