Swecon skaalautuvat ratkaisut siltojen suunnitteluun

Sweco on yksi Euroopan suurimmista arkkitehtuuri- ja teknologiakonsulteista, jolla on pysyvä toimipiste Ruotsissa, Norjassa, Tanskassa, Suomessa, Virossa, Liettuassa, Puolassa, Tšekissä, Saksassa, Alankomaissa, Belgiassa ja Isossa-Britanniassa.

Pitkään alalla toimineena ja kokeneena yrityksenä he pystyvät hyvin ottamaan vastaan suuria ja monimutkaisia infrastruktuurihankkeita, mikä tarkoittaa, että he tarvitsevat skaalautuvia sekä luotettavia analyysi- ja suunnittelutyökaluja voidakseen tehdä oikeat toimitukset sekä toimittaa ne ajallaan. Sweco on käyttänyt BRIGADE-suunnitteluohjelmistoa jo yli 25 vuoden ajan, ja se on löytänyt hyvin toimivan työprosessin siltasuunnitteluhankkeisiinsa, joissa BRIGADE on keskeisessä asemassa.

Suurnopeusjunien dynaaminen analyysi

Norrbotniabanan-hanke (Pohjois-Ruotsissa) on hyvä esimerkki suuresta hankkeesta, jossa Sweco todistaa BRIGADE-käytäntöä. Kokonaisuudessaan hanke käsittää noin 250 siltaa, joista Sweco suunnittelee vähintään 50. Näin suuri tehtävä hyötyy eri siltojen yhtenäisestä käsittelystä. BRIGADE/Standard:n avulla Swecon suunnittelijat voivat analysoida standardityyppisiä siltoja yhtenäisellä tavalla. Ohjelmiston mukana tulevan jäsennellyn työskentelytavan, tulosten louhinnan ja esittämisen ansiosta käyttäjät voivat nopeasti luoda malleja sekä tehdä analyysityön ohjauksen tehokkaasti.

Norrbotniabanan rautatieosuus suunnitellaan suurnopeusjunia varten, mikä tarkoittaa, että sen varrella olevat rautatiesillat on suunniteltava kestämään suurnopeusjunien aiheuttamat kuormat. Tämän vuoksi siltojen dynaaminen suorituskyky on otettava huomioon, ja joidenkin siltojen osalta tarvitaan kehittyneempiä dynaamisia analyysejä. Näissä tapauksissa Sweco käyttää BRIGADE/Plus-järjestelmää, joka tarjoaa dynaamisia analyysimenetelmiä.

BRIGADE/Plus-ohjelmassa on moduuli, joka on suunniteltu erityisesti suurnopeusjunien liikkuvien kuormien dynaamisen vasteen käsittelyyn, ja siinä on valmiiksi määritetty EUROCODE:n (HSLM-A-B) mukaiset erilaiset kalustoyksiköt. Brigade/Plus-ohjelman käyttö näissä laskelmissa on osoittautunut tehokkaaksi ja skaalautuvaksi.

Sweco käyttää BRIGADE/Plus-järjestelmää myös silloin, kun on analysoitava kaikkein kehittyneimpiä/monimutkaisimpia siltoja, kuten ristikkosiltoja tai monimutkaisia geometrioita.

Koska SWECO on kansainvälinen yritys, jolla on suunnittelijoita useilla eri alueilla, se tarvitsee ohjelmistoratkaisuja, jotka ylittävät maantieteelliset rajat. BRIGADEn joustavan lisensointimallin ansiosta SWECO voi helposti ottaa ohjelmiston käyttöön jokaisessa maassa, jossa se toimii ja varmistaa saumattoman yhteistyön eri alueiden välillä.

Näin yritys voi hyödyntää täysimääräisesti BRIGADEn tehokkaita, jäsenneltyjä työprosesseja, mutta myös skaalata hyötyjä koko yrityksen laajuisesti, optimoida toimintoja ja saada johdonmukaisia tuloksia kaikissa toimipisteissä.

Edistynyt siltasuunnittelu: ristikkosillat ja säänkestävä teräs

Sweco ei ota vastaan vain suuria hankkeita, vaan myös uusia siltasuunnitteluhaasteita. Eräässä Bodenissa toteutettavassa hankkeessa Sweco otti tehtäväkseen suunnitella sillan säänkestävästä teräksestä. Silta on 70 metriä pitkä ristikkosilta, jossa on kaksi jänneväliä ja joka tarjoaa turvallisen kulun jalankulkijoille tien ja rautatien yli. Projektissa päätettiin käyttää BRIGADE/PLUS-ohjelmistoa, jonka ainutlaatuinen Free Body Cut -työkalu tarjosi hyödyllistä apua asiaankuuluvien suunnittelutulosten voimien ja momenttien keräämisessä.

Työkalun avulla käyttäjä voi määritellä sektioita useista erityyppisistä elementeistä, kuten palkeista, senämistä ja massiivielementeistä. Kullekin määritetylle osuudelle luodaan vaikutuspinnat, joita voidaan käyttää kaikentyyppisille kuormille, myös liikkuville/liikennekuormille. Tässä nimenomaisessa hankkeessa se antoi paljon kaivattua tietoa siltarakenteesta ja lopulta sillan suunnittelusta.

Siltasuunnittelusta vihreisiin muutoshankkeisiin

Sweco käyttää BRIGADE/Plus-järjestelmää myös muilla aloilla kuin siltasuunnittelussa. BRIGADE/Plus-ohjelmassa käyttäjä voi vapaasti määritellä minkä tahansa geometrian, joten sitä voidaan käyttää FE-analyysityökaluna minkä tahansa tyyppiselle rakenteelle. BRIGADE/Plus sisältää epälineaarisia analyysimenetelmiä (esimerkiksi epälineaariset materiaali- ja kontaktiparit), jotka mahdollistavat rakenteiden edistyneet tutkimukset. Se käyttää tunnettua Abaqus-ratkaisinta, joka takaa pääsyn yhteen markkinoiden vankimmista ratkaisimista. Tämä antaa Swecolle valmiudet ratkaista minkä tahansa rakenteellisen ongelman ja ottaa käyttöön ohjelmistoja vihreään transformaatioon liittyvissä projekteissaan, kuten vesipatojen eheyden varmistamisessa.

Alla olevassa esimerkissä analysoitiin vuonna 1954 valmistunutta lamellipatoa.  Eheyttä tutkittiin sen käyttäytymisen osalta kausittaisten lämpötilamuutosten aikana. Numeeristen lämpötila-analyysien tuloksia käytetään muun muassa sen määrittämiseen, mihin anturit tulisi sijoittaa betonipadon halkeamien tarkkailua varten. Ajan mittaan antureilta saatuja tietoja voidaan käyttää FEA-mallin kalibrointiin, ja kun mitattuja tietoja on saatu riittävästi, voidaan käyttää ennustemenetelmiä, joilla voidaan määrittää tarkempia ennusteita padon rakenteelliseen eheyteen liittyvistä varoituksista/arvoista.

Kalibroidun mallin avulla saadaan parempi arvio padon käyttäytymisestä mahdollisessa vikaantumistilanteessa, mikä puolestaan johtaa parempiin varoitusarvoihin. Epälineaaristen analyysien malli, joka sisältää jälkiasennetut raudoitteet (jänteet), antaa myös paremman arvion siitä, mitkä välineet ilmoittaisivat ensimmäisenä mahdollisesta vikaantumisesta.

Analyysit ovat välttämättömiä padon kunnossapidon kannalta ja siksi myös välttämättömiä vesivoimalan toiminnan jatkumiselle vielä useita vuosia.

”Yksi syy siihen, miksi Sweco valitsee BRIGADEn, on TECHNIAn tarjoama tietotaito ja tuki. TECHNIA antaa arvokasta teknistä tukea tarvittaessa sekä tarjoaa koulutusta ja opetusohjelmia/työpajoja sekä uusille että edistyneille käyttäjille, jolloin käyttäjät voivat jatkuvasti oppia lisää omaan tahtiinsa.”

Carl Westerlund Storck, Swecon tekninen johtaja.