Posadowienie kładki pieszo-rowerowej – studium przypadku

Równoległym, poważnym problemem okazało się określenie dokładnych reakcji poziomych, silnie zależnych od przemieszczeń. Wstępne reakcje wyznaczone przy założeniu sztywnych podpór cechowały się bardzo wysoką składową poziomą, co w obliczeniach fundamentu przekładało się na przeszacowanie przemieszczeń poziomych. Z kolei aktualizacja modelu kładki w formie przemieszczeń wymuszonych (wstępnie przeszacowanych) wywoływała silną redystrybucję sił wewnętrznych. W takiej sytuacji konieczne było „ręczne” przeprowadzenie iteracyjnego procesu zbieżności przemieszczeń punktów podparcia i reakcji. Projektant konstrukcji przekazywał komplet zaktualizowanych reakcji (Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz w punktach zamocowania łuku górnego i dolnego), natomiast projektant fundamentu odsyłał komplet zaktualizowanych przemieszczeń (Tx, Ty, Tz, Rx, Ry, Rz w analogicznych punktach). Procedura wymiany informacji na linii konstruktor – geotechnik była żmudna i czasochłonna. Do analizy wyselekcjonowano po trzy kombinacje charakterystyczne dla obu kładek. Ustalono, że tolerancja błędu obliczeniowego powinna wynosić mniej niż 5% pomiędzy wynikami dwóch kolejnych iteracji. W skrajnym przypadku osiągnięcie zakładanego progu zbieżności wymagało aż 17 iteracji. Ponadto pełne utwierdzenie łuku górnego i dolnego skutkuje wysokim stopniem statycznej niewyznaczalności układu mostowego, a w konsekwencji silną nieliniowością przeprowadzanego procesu zbieżności. Wielokrotnie podczas iteracyjnej procedury wymiany wyników projektanci stawali przed problemem rozbieżności obliczeń, co wymagało dodatkowych analiz i zastosowania odpowiednich iteracji pośrednich w celu uzyskania zbieżności obliczeń. Do uzyskania finalnych wartości przemieszczeń na styku konstrukcji i fundamentu wykonano 75 iteracji dla wszystkich wyselekcjonowanych kombinacji obciążeniowych kładki zachodniej i wschodniej. Cały „manualny” proces iteracyjnej wymiany informacji zajął projektantom aż trzy miesiące (!).

Obecnie są analizowane nowe warianty projektowe mające na celu optymalizację obu obiektów inżynierskich oraz ich posadowienia. Skrzynkowa konstrukcja nośna została zastąpiona lżejszym układem prętowym, redukując ciężar własny. Analizowane rozwiązanie konstrukcyjne generuje mniejsze reakcje na fundamenty, co otwiera drogę do optymalizacji posadowienia.

Galeria