Forsøk i vindtunnel kan gi tryggere broer


Kablene på skråstagsbroer kan under ulike typer værforhold svinge flere meter hver vei og utsette konstruksjonen for unødige påkjenninger. Nåværende normer for slike konstruksjoner bør derfor endres, viser en doktorgradsavhandling fra Universitetet i Stavanger etter omfattende aerodynamiske forsøk i vindtunnel.

Forsker Heidi Christiansen har i sitt doktorgradsarbeid vist at kabelvibrasjoner kan oppstå i tørt vær og ved relativt høye vindhastigheter på grunn av vekslende strømningsregimer rundt kabelen.

Vindtunnelforsøk viste også at selv små avvik fra den sirkulære formen på det beskyttende plastrøret rundt kabelstålet kan ha stor og potensielt avgjørende betydning for igangsetting av svingninger. Dette var tilfellet både når det beskyttende røret hadde en forholdsvis glatt overflate, som på eldre broer, eller når det var modifisert med en spiral, som på nyere broer.

Mer demping nødvendig

Tidligere studier har antatt at plastrørene var helt runde og har derfor ignorert effekten av formavviket på kabelens aerodynamikk. Dette kan forklare hvorfor ulike studier har vist ulik oppførsel av kabelmodeller. I dette studiet er aerodynamiske egenskaper av flere rørtverrsnitt undersøkt, sammen med innflytelsen av spiralen på strømningen rundt kabelen og effekten av turbulens.

Arbeidet har altså gitt en økt forståelse av kabelaerodynamikk og bidrar i vurderingen av nødvendig dempningsnivå som kreves for å unngå kabelsvingninger.

Statens vegvesen har bidratt med midler til deler av doktorgradsarbeidet.

Hovedveileder for doktorgradsarbeidet har vært professor Jasna Bogunovic Jakobsen ved Institutt for konstruksjonsteknologi og materialteknologi ved Det teknisk-naturvitenskapelige fakultet ved Universitetet i Stavanger.

Medveiledere var Guy L. Larose fra National Research Council Canada og Terje L. Andersen fra Petroleumstilsynet (PTIL).

 


Sist oppdatert av Leiv Gunnar Lie (11.01.2017)

Skriv ut artikkel print symbol