Optymalizacja projektowania mostów ruchomych i betonowych w STING
Wyzwanie
STING to firma inżynierska, która została założona w 2007 roku i od tego czasu pracowała z wieloma różnymi zaawansowanymi konstrukcjami mostowymi. W STING istnieje zapotrzebowanie na narzędzie analityczne, które może obsługiwać wiele różnych metod i funkcji analizy.
Rozwiązanie
TECHNIA oferuje dwa różne programy do analizy mostów. Dla STING BRIGADE/Plus jest lepszym wyborem. Jego ogólna konfiguracja modelowania oparta na cechach pozwala firmie STING modelować dowolną geometrię/strukturę, z którą mają do czynienia. Dla każdego modelu można następnie wykorzystać wszystkie zaawansowane metody analizy i narzędzia oferowane przez BRIGADE/Plus.
Wyniki
Obecnie BRIGADE/Plus jest centralnym narzędziem analitycznym dla inżynierów STING, które pozwala im podjąć się każdego rodzaju zadania związanego z konstrukcją mostu i mieć pewność, że funkcjonalność i narzędzia, których potrzebują, są dostępne, aby mogli dostarczyć kompletny projekt lub wyniki analizy.
STING to firma inżynierska założona w 2007 roku. Jej inżynierowie mają ponad 30-letnie doświadczenie w dostarczaniu technicznych rozwiązań projektowych dla zaawansowanej infrastruktury w Szwecji i regionie skandynawskim. Duża część tych rozwiązań obejmuje różnego rodzaju ruchome mosty, takie jak mosty zwodzone i mosty obrotowe. Złożone geometrie i mechanizmy tych zaawansowanych konstrukcji sprawiają, że BRIGADE/Plus jest doskonałym wyborem narzędzia analitycznego dla STING. Zapewnia im również narzędzie do zaawansowanych – nieliniowych – badań zarówno istniejących, jak i nowych mostów betonowych.
Podejmowanie szerokiego zakresu wyzwań architektonicznych i inżynierii mostowej
W STING podejmują się projektów obejmujących duże ruchome konstrukcje, takie jak mosty, rozsuwane dachy, śluzy i inne. Dla tych różnych projektów świadczą różne usługi, w tym projektowanie stali, betonu, mechaniki, hydrauliki, elektryki, PLC (programowalny sterownik logiczny) i SCADA (kontrola nadzorcza i gromadzenie danych). W przypadku obliczeń MES (elementów skończonych), BRIGADE/Plus jest obecnie centralnym narzędziem w STING.
Biorąc pod uwagę różnorodność projektów i typów mostów, stosowane narzędzia obliczeniowe muszą być elastyczne. Czasami projekty nie obejmują kompletnych analiz systemowych, ale raczej lokalne badania części konstrukcji. Jednym z takich projektów jest ruchomy most dla pieszych i rowerzystów „Varvsbron” w porcie Norrköping, gdzie analizy naprężeń bardziej złożonych geometrii zostały przeanalizowane przy użyciu BRIGADE/Plus.
Nieliniowe obliczenia dla klasyfikacji projektów inżynieryjnych mostów betonowych
W STING praca nie ogranicza się do ruchomych konstrukcji stalowych, ale obejmuje również mosty betonowe. Jednym z przykładów jest most Nötesund, betonowy most o długości 614 metrów, który został zbudowany w 1966 roku, co czyni go mostem 59-letnim. W ramach prac konserwacyjnych i prac na sklasyfikowanych odcinkach dróg przeprowadzane są obecnie obliczenia klasyfikacyjne dla mostu.
W przypadku mostu Nötesund oznaczało to konieczność przeprowadzenia obliczeń nieliniowych. Nierzadko zdarza się, że obliczenia nieliniowe są potrzebne do wykazania, że duże, złożone mosty – zaprojektowane zgodnie ze starszymi normami – są zgodne z obowiązującymi przepisami i normami.
W tym przypadku kolumny na obu przęsłach dojazdowych były bardzo smukłe, co czyniło je wrażliwymi na efekty drugiego rzędu. Wysokość każdej kolumny nośnej różni się również wzdłuż mostu, co sprawia, że krótsze i sztywniejsze kolumny przyciągają większe siły. W przypadku analizy liniowej nie można było wykazać, że nośność tych kolumn jest wystarczająca. Dzięki analizie nieliniowej, obejmującej zarówno nieliniowość materiałową, jak i geometryczną, można było uwzględnić redystrybucję sił od sztywniejszych do smuklejszych części konstrukcji.
W tym projekcie zastosowano również specyficzną dla BRIGADE/Plus metodę FBC (free body cut). Nadbudowa została zamodelowana przy użyciu elementów powłokowych, a w celu weryfikacji modelu zastosowano FBC do wyodrębnienia sił przekroju belki z nadbudowy.
Narzędzie do cięcia swobodnego dla mostów sprężonych
Innym przykładem dużej konstrukcji betonowej, nad którą pracowała firma STING, jest most w Helsingborgu w ciągu autostrady E6, dla którego przeprowadzono obliczenia klasyfikacyjne. Most ten jest mostem z betonu sprężonego o długości 74 metrów w trzech przęsłach.
Dzięki BRIGADE/Plus sprężanie można było zaimplementować w modelu w prosty sposób. Krótkoterminowe straty siły sprężającej zostały uwzględnione automatycznie, a straty długoterminowe można ocenić za pomocą analiz lepkosprężystych w BRIGADE/Plus.
Do określenia sił i momentów przekrojowych wykorzystano rozszerzoną funkcję Free Body Cut w BRIGADE/Plus. Wyniki zostały później wykorzystane do weryfikacji nośności mostu.
Podsumowanie
Dzięki swoim wszechstronnym możliwościom i zaawansowanym narzędziom analitycznym, BRIGADE/Plus stał się nieodzowną częścią procesu inżynieryjnego STING. Niezależnie od tego, czy chodzi o obsługę złożonych ruchomych mostów, czy zapewnienie bezpieczeństwa i długowieczności starzejących się konstrukcji betonowych, oprogramowanie zapewnia elastyczność i precyzję wymaganą od STING do dostarczania innowacyjnych i niezawodnych rozwiązań. Chcą Państwo dowiedzieć się więcej o tym, jak BRIGADE/Plus może usprawnić Państwa projekty analizy mostów? Proszę skontaktować się z nami już dziś, aby poznać możliwości!
