Tilbake til søkeresultatene

OFFPHD-Offentlig sektor-ph.d.

Current and wave induced flow around a submerged floating tube bridge

Tildelt: kr 1,8 mill.

Rørbrokonsepter er aktuelle for flere fjordkryssinger i Statens Vegvesens prosjekt Fergefri E39. En rørbro er en fullt neddykket, flytende konstruksjon som erstatter tradisjonelle broer eller undersjøiske tunneler. Skjønt ideen ikke er ny, har det til dags dato ikke blitt bygget noen rørbro, hverken i Norge eller verden for øvrig. Siden dette man ikke har noe erfaringsdata fra tidligere prosjekter, er det svært viktig å utforske alle fysiske aspekter ved en rørbro. Et av disse er hvordan strømning påvirker broen, enten de er vindindusert strøm, den oscillerende strømningen fra bølger, eller tidevannsbevegelser. Når sylindriske konstruksjoner blir dykket ned i en vannstrøm dannes det virvler i bakkant, du har kanskje sett det på bropilarer, og disse virvlene utøver svingene krefter på konstruksjonen. Hvis frekvensen er rett kan hele konstruksjonen begynne å svinge. Virvelfrekvensen endrer seg med tverrsnittsutformingen. De fleste rørbrodesignene som er oppe til vurdering har to separate løp, en til hver trafikkretning. Det vil si at man har to sylindre liggende etter hverandre i strømmen. Det gir et helt annet strømningsbilde enn for en enkelt sylinder, og det finnes lite forskning på hva som skjer når slike sylindre er veldig store. Avtstanden mellom sylindrene spiller en viktig rolle. Dessuten vil nærhet til overflaten, eller til havbunnen påvirke virveldannelsen på konstruksjonen. Det er disse problemstillingene som blir undersøkt i doktorgradsarbeidet.

-

I det foreslåtte doktorgradsarbeidet vil strømningen rundt en rørbro som følge av strøm og bølger bli undersøkt numerisk, ved hjelp av metoder i Computational Fluid Dynamics (CFD). Rørbroen er en storvolum konstruksjon, men på grunn av forholdet mellom lengde og diameter er den allikevel slank og fleksibel. Slanke sylindriske konstruksjoner utsatt for strøm i vann eller luft er sårbare for virvelinduserte vibrasjoner (VIV). VIV kan føre til utmatting og i verste fall konstruksjonskollaps. På tross av at virvelavløsning har vært forsket på i over hundre år, med store fremskritt, er man fortsatt et stykke fra å forstå fenomenet fullt ut. Særlig komplisert blir det når man må ta hensyn til interaksjon mellom virvelsystemene til to eller flere sylindre, eller konstruksjonsdeler med krumning. På bakgrunn av dette er det viktig å gjøre et inngående studium av rørbroer før man kommer til det punktet at det blir aktuelt å bygge verdens første. Arbeidet vil ta utgangspunkt i geometrien til rørbro for kryssing av Bjørnafjorden. I første omgang vil kun strøm bli vurdert, og siden vil modellen utvides for å i tillegg ta hensyn til strømning som blir indusert av bølger. Arbeidet vil ta for seg strømning rundt krumme rør og siden doble krumme rør, som er et helt uutforsket tema. I tillegg kommer variasjoner i strømningsforhold, variasjoner i grensebetingelser, herunder interaksjon med fri overflate, havbunn eller fjellsider. Oscillerende strøm og tidevannsvariasjoner er også høyst relevant for rørbro.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

OFFPHD-Offentlig sektor-ph.d.

Finansieringskilder