Сейсмостойкая модернизация в рекордные сроки с Allplan Bridge
Для анализа и сейсмической модернизации виадука 1960-х годов инженерная фирма Fanigliulo использовала Allplan Bridge. Они получили несколько преимуществ, в том числе более быстрое проектирование (сокращение на 50 процентов), повышенную точность и интегрированные рабочие процессы.
Предпосылки проекта
Виадук Черниккьяра, расположенный в начале автомагистрали A2 на участке шоссе Салерно-Реджо-ди-Калабрия, был построен в 1960-х годах. Даже по сей день он играет стратегическую роль в дорожной сети города Салерно, помогая направлять интенсивное автомобильное движение к порту и логистической инфраструктуре, а легкое транспортное движение - к центру города.
Виадук длиной 142 метра имеет шесть пролетов и центральную арку длиной 80 метров. Каждый пролет представляет собой балку, поддерживаемую на концах, представленную опорами, а центральный пролет представляет собой арку, встроенную в основание. Опоры каркасного типа в двух направлениях. Таким образом, каждая опора состоит из четырех колонн, соединенных в направлении поперечной оси виадука горизонтальными балками, расположенными в двух уровнях.
Весь виадук был сделан из монолитного железобетона и является настоящим культовым образцом виадуков на итальянской сети автомобильных дорог. Годы использования и нормативные обновления антисейсмических стандартов сделали необходимым проверку конструкции и последующую модернизацию сейсмостойкости. ANAS, орган управления инфраструктурой, обратилась к Valori S.c.a.r.l. Consorzio Stabile и инжиниринговой фирме Fanigliulo для проведения проверки и адаптации.
Задача: быстрая сейсмическая проверка с минимальными помехами для движения
После обновления стандартов и коэффициентов безопасности, связанных с сейсмической безопасностью, ANAS потребовало своевременных проверок состояния конструкции виадука.
Используемая ранее методология проверки (т. е. основанная на допустимых напряжениях) была заменена на предельные состояния по предельной прочности — методология, которая включает в себя предельную деформацию по крайней мере между одним из двух материалов, входящих в состав бетона, бетона и стали. Поэтому клиент запросил проверку соответствия виадука последним отраслевым стандартам и новейшим применяемым методологиям.
Наконец, клиент также запросил создание BIM-модели работы для записи выполненных работ и планирования будущего обслуживания. Это позволит им предоставить оператору обновленное и надежное представление об инфраструктуре.
Учитывая решающую роль виадука в транспортной системе города, заказчик требовал, чтобы неудобства для пассажиров и ограничения движения транспортных средств были сведены к минимуму путем проведения работ как можно быстрее и с минимальными последствиями.
Студия Fanigliulo смогла обеспечить постоянную работу виадука, выполняя самые разрушительные работы по техническому обслуживанию в ночное время.
Решение: Allplan Bridge, комплексное решение для 3D-проектирования и параметрического моделирования
Проект в целом включал этап тщательного изучения исходной документации. Затем это было завершено серией осмотров конструкции, проведенных благодаря подвесным лесам, которые позволили проанализировать настилы и принять наименее инвазивное решение по упрочнению.
Структурное упрочнение Cernicchiara произошла с использованием полимеров, армированных углеродным волокном (CFRP), материалов, полученных из аэронавтики, которые улучшают механические характеристики элементов конструкции за счет повышения их пластичности и долговечности.
Путем сравнения результатов структурного исследования существующего состояния с исходными результатами проектирования был определен коэффициент ζE. Это выражает соотношение между сейсмическим воздействием, которое может выдержать сооружение, и сейсмическим воздействием, которое может выдержать вновь построенное сооружение, исходя из критерия предельных состояний по несущей способности. На основании результатов был выполнен расчет численной модели с помощью программного обеспечения FEM Nolàn® от Softing®.
После анализа конструкции, ее сканирования и структурного расчета цифровая модель виадука была создана в Allplan Bridge, параметрическом решении BIM для проектирования мостов. Fanigliulo решили использовать решение ALLPLAN после тщательной оценки программного обеспечения, предлагаемого другими брендами, и обнаружил исключительную отдачу от инвестиций с точки зрения производительности и точности. Еще одно преимущество заключалось в том, что Allplan Bridge также обеспечивает отличную совместимость с другим программным обеспечением (например, Nolàn®).
Фирма без труда спроектировала трехмерную модель виадука в Allplan Bridge и на той же платформе интегрировала расчетную модель конструкции. Таким образом, эта модель послужила основой для планирования усиления и модернизации виадука.
Анализ, проведенный на модели, позволил определить области, испытывающие наибольшую динамическую нагрузку, и необходимые меры по укреплению, которые были разработаны и детализированы с помощью Allplan Bridge. Благодаря использованию решения ALLPLAN команда добилась исключительной скорости и точности выполнения — до такой степени, что проверка и проектирование упрочнения заняли всего 6 месяцев вместо предполагаемых 12 месяцев.
Сейсмическая модернизация проводилась путем усиления арочного настила и жалюзи углеродным волокном и продолжалась около 14 месяцев. Таким образом, вмешательство в целом заняло в общей сложности 20 месяцев между проектированием и реализацией.
Преимущества Allplan Bridge: скорость, точность, комплексное управление несколькими функциями
Преимуществ, которые предоставил Allplan Bridge, было много. С одной стороны, значительное увеличение скорости проектирования и анализа, что позволило сократить первоначально предполагаемое время на 50%. С другой — высокая точность, с которой велись анализ и проектирование, особенно при обновлении технических таблиц.
Обновление технических таблиц и их корректировка — необходимая операция из-за постоянных изменений, которые требуются на этапе проектирования — были выполнены быстро и точно благодаря Allplan Bridge. По сути, изменения вносились непосредственно в модель и автоматически реплицировались и на таблицы, исключая возможность ошибок, пропусков и коллизий.
Таким образом, Allplan Bridge представляет собой решение, которое позволяет проектировщику работать в единой среде, обеспечивая управление фазами моделирования и расчетов конструкций. Это позволяет избежать тех несоответствий, которые имеют тенденцию возникать при использовании различного программного обеспечения.
© Fanigliulo
