Nowoczesne i skalowalne rozwiązania w projektowaniu mostów w Sweco

Sweco to jedna z wiodących europejskich firm doradczych w sektorze architektury i technologii. Posiada stałe przedstawicielstwa w Szwecji, Norwegii, Danii, Finlandii, Estonii, Litwie, Polsce, Czechach, Niemczech, Holandii, Belgii oraz Wielkiej Brytanii.

Wieloletnia obecność w branży oraz bogate doświadczenie pozwalają firmie Sweco realizować duże i złożone projekty infrastrukturalne. Wymagają one skalowalnych i niezawodnych narzędzi do analizy oraz projektowania, które gwarantują wysoką jakość dokumentacji i terminową realizację zleceń. Sweco wykorzystuje oprogramowanie BRIGADE od ponad 25 lat, wypracowując optymalny model pracy w projektach mostowych, w którym rozwiązanie to odgrywa kluczową rolę.

Analiza dynamiczna dla pociągów dużych prędkości

Projekt Norrbotniabanan w północnej Szwecji to doskonały przykład skali, na jaką Sweco wykorzystuje możliwości oprogramowania BRIGADE. Całe przedsięwzięcie obejmuje budowę około 250 mostów, z których Sweco zaprojektuje co najmniej 50. Przy tak ogromnym zadaniu kluczowe jest ujednolicone podejście do projektowania różnych obiektów. Dzięki modułowi BRIGADE/Standard inżynierowie Sweco mogą analizować typowe obiekty mostowe w usystematyzowany sposób. Oferowana przez oprogramowanie struktura pracy oraz zautomatyzowana ekstrakcja i prezentacja wyników pozwalają na błyskawiczne tworzenie modeli oraz efektywną weryfikację obliczeń analitycznych.

Odcinek kolejowy linii Norrbotniabanan jest przystosowany do pociągów dużych prędkości, co wymaga od projektowanych mostów zdolności do przenoszenia specyficznych obciążeń dynamicznych. W takich przypadkach kluczowe jest uwzględnienie właściwości dynamicznych konstrukcji, co przy wybranych obiektach wymusza przeprowadzenie zaawansowanych analiz. Sweco wykorzystuje do tego celu moduł BRIGADE/Plus, który oferuje rozbudowane funkcje analizy dynamicznej.

Oprogramowanie BRIGADE/Plus posiada dedykowany moduł do analizy odpowiedzi dynamicznej konstrukcji na obciążenia ruchome generowane przez pociągi dużych prędkości. System zawiera predefiniowane modele pojazdów zgodne z normą Eurokod (modele HSLM-A i HSLM-B). Wykorzystanie BRIGADE/Plus w tego typu obliczeniach okazało się rozwiązaniem wysoce efektywnym i skalowalnym.

Sweco używa również BRIGADE/Plus, gdy najbardziej zaawansowane/złożone mosty wymagają analizy, takie jak mosty kratownicowe lub złożone geometrie.

Jako międzynarodowa organizacja zatrudniająca inżynierów w wielu regionach, Sweco potrzebuje rozwiązań programowych wykraczających poza granice geograficzne. Dzięki elastycznemu modelowi licencjonowania systemu BRIGADE, firma może łatwo wdrażać oprogramowanie w każdym kraju swojej działalności. Zapewnia to bezproblemową współpracę transgraniczną, co zostało już z powodzeniem zaimplementowane w kluczowych jednostkach regionalnych.

To nie tylko umożliwia firmie pełne wykorzystanie potężnych, ustrukturyzowanych przepływów pracy BRIGADE, ale także skalowanie jego korzyści w całej firmie, optymalizując operacje i zapewniając spójne wyniki we wszystkich lokalizacjach.

Zaawansowane projektowanie mostów: mosty kratownicowe i stal atmosferoszczelna

Sweco nie tylko realizuje projekty o dużej skali, ale również podejmuje się nowatorskich wyzwań inżynieryjnych. Przykładem jest realizacja w Boden, gdzie zespół zaprojektował obiekt ze stali trudnordzewiejącej (typu COR-TEN). Jest to 70-metrowy, dwuprzęsłowy most kratownicowy, zapewniający bezpieczne przejście nad drogą i linią kolejową. W procesie projektowym zdecydowano się na wykorzystanie systemu BRIGADE/Plus. Kluczowym wsparciem okazało się unikalne narzędzie do swobodnego definiowania przekrojów (free-cutting tool), które znacząco usprawniło proces wyznaczania sił wewnętrznych i momentów projektowych.

Narzędzie to umożliwia definiowanie przekrojów złożonych z różnych typów elementów, takich jak elementy belkowe, powłokowe oraz bryłowe. Dla każdego tak określonego przekroju generowane są powierzchnie wpływu, które mogą być wykorzystane do analizy wszelkich rodzajów obciążeń, w tym obciążeń ruchomych i komunikacyjnych. W przypadku tego konkretnego projektu pozwoliło to na dogłębne zrozumienie pracy statycznej konstrukcji, co miało kluczowe znaczenie dla optymalizacji jej projektu.

Od budownictwa mostowego po projekty na rzecz zielonej transformacji

Sweco wykorzystuje system BRIGADE/Plus również w dziedzinach wykraczających poza inżynierię mostową. Dzięki możliwości swobodnego definiowania dowolnej geometrii, oprogramowanie to służy jako uniwersalne narzędzie MES (Metoda Elementów Skończonych) do analizy każdego rodzaju konstrukcji. BRIGADE/Plus oferuje zaawansowane metody analizy nieliniowej – w tym nieliniowość materiałową oraz modelowanie par kontaktowych – co pozwala na prowadzenie złożonych badań strukturalnych. Oparcie systemu na uznanym solverze Abaqus gwarantuje dostęp do jednej z najbardziej niezawodnych technologii obliczeniowych na rynku. Daje to firmie Sweco potencjał do rozwiązywania najbardziej skomplikowanych problemów inżynierskich i wdrażania oprogramowania w projektach z zakresu zielonej transformacji, takich jak ocena integralności strukturalnej zapór wodnych.

W poniższym przykładzie przeanalizowano tamę podporową – ukończoną w 1954 roku.  Integralność zapory została zbadana pod kątem jej zachowania w warunkach sezonowych zmian temperatury. Wyniki numerycznych analiz termicznych są wykorzystywane m.in. do wyznaczenia optymalnych miejsc rozmieszczenia czujników monitorujących pęknięcia w betonowej strukturze. W miarę upływu czasu dane z sensorów posłużą do kalibracji modelu MES. Po zgromadzeniu odpowiedniej ilości danych pomiarowych, metody predykcyjne umożliwią opracowanie bardziej precyzyjnych prognoz oraz definicję progów ostrzegawczych i alarmowych dla bezpieczeństwa strukturalnego obiektu.

Skalibrowany model pozwala na dokładniejszą ocenę zachowania zapory w scenariuszach awaryjnych, co bezpośrednio przekłada się na bardziej precyzyjne wyznaczenie progów alarmowych. Model wykorzystywany do analiz nieliniowych, uwzględniający zainstalowane wzmocnienia (cięgna), umożliwia również zidentyfikowanie instrumentów pomiarowych, które jako pierwsze zareagowałyby w przypadku wystąpienia zagrożenia.

Analizy są niezbędne dla utrzymania tamy, a zatem niezbędne do utrzymania elektrowni wodnej w działaniu przez wiele kolejnych lat.

„Jednym z kluczowych powodów, dla których Sweco niezmiennie stawia na system BRIGADE, jest ekspercka wiedza oraz wsparcie zapewniane przez firmę TECHNIA. TECHNIA oferuje nie tylko doraźną pomoc techniczną, ale również kompleksowy program szkoleń i warsztatów. Są one dostosowane zarówno do początkujących, jak i zaawansowanych inżynierów, co pozwala zespołom na ciągłe podnoszenie kompetencji we własnym tempie”.

Carl Westerlund Storck, kierownik techniczny w Sweco.