Utvikling av effektive og mer presise metoder for design av slanke bruer påkjent av vindlast

NTNU har siden åpningen av Hardangerbrua i 2013 utført målinger av den dynamiske responsen og vindfeltet langs spennet til brua. Dagens design metodikk for lange slanke bruer påkjent av dynamisk vindlast viser seg å være overforenklet i sammenlikning med full-skala målinger. I dette prosjektet har det blitt utviklet metodikk som nyttegjør seg av mer informasjon fra vindmålinger, og som har potensiale til å vesentlig redusere usikkerheten knyttet til dimensjonering av vindpåkjente lang-spenns bruer. Avhandlingen består av 5 artikler, hvorav tre publiserte journal artikler, en journalartikkel som foreløpig er under fagfellevurdering for publikasjon, og en Scopus indeksert konferanseartikkel.

Gjennom dette prosjektet har doktoranden og hans bedrift og forskningsinstitusjon utviklet svært nyttig kompetanse og verktøy som er relevante for prosjektering av lang-spennsbruer påkjent av dynamiske miljølaster. Verktøyene og kunnskapen har allerede blitt benyttet i flere prosjekter for doktorandens bedrift. Prosjektet har foreslått metodikk som kan vesentlig forbedre måten man prosjekterer lang-spennsbruer. Doktorandens bedrift, i samråd med gradsgivende forskningsinstitusjon har foreslått justeringer i dagens nasjonale regelverk for prosjektering av slike bruer for å hensynta noen av de viktigste funnene i denne avhandlingen.

NTNU utfører i perioden 2014-2018 målinger av vindfeltet og den dynamiske responsen av Hardangerbrua. Hardangerbrua er Norges lengste hengebru og blant verdens ti lengste hengebruer. Ut ifra de foreløpige analysene av dataene ser en at det er meget stor variasjon i hvordan konstruksjonen beveger seg sammenliknet med vanlig beregningsmetodikk for design av slike kontruksjoner. I forskningssammenheng er det vanlig å benytte mer kompliserte beregningsmodeller for responsprediksjon av slake kontruksjoner påkjent av et vind, men disse er ikke effektive å benytte direkte i en design situasjon. Dette prosjektet dreier seg om å bruke dataene fra Hardangerbrua for å utvikle metodikk som gir bedre estimater for den vindinduserte dynamiske responsen for brokonstruksjoner der en i større grad tar hensyn til parameternes variabilitet samtidig som at metodikken er gjennomførbar for design. Å gjøre presise responsberegninger for design vil være avgjørende for å kunne realisere de lange slanke brokonseptene som er planlagt for fjordkryssningene langs vestlandet i prosjektet ferjefri E39. Dette prosjektet vil være et ledd for å ivareta konstruksjonssikkerheten til disse grensesprengende nye brokonseptene.