Vind-indusert respons av flytebro over Bjørnafjorden

Abstract

Å gjøre E39 ferjefri er et stort og omfattende prosjekt. Det krever nytenkning og høy kompetanse av de som skal finne gode og trygge løsninger for kryssing av de norske fjordene. Flytebroer vil på slike steder være eksponert for store miljølaster og da spesielt fra vind. I seg selv er det utfordrende å konstruere broer med lange spenn på land. Så når fundamentering for flytebroer finner sted på flyteelementer er det nye og til en viss grad uante problemstillinger som reiser seg. Vil stabiliteten til broen være tilfredsstillende i alle værsituasjonene som kan inntreffe med en viss sannsynlighet i broens leve alder? Vil bølge- og vindlastene ha en ugunstig samvirkning på konstruksjonen? Vil de kjente instabilitetsfenomen for broer bli påvirket av den mindre stive fundamenteringen. Hvordan vil korrelasjonen av fluktuerende vind for en konstruksjon med lang utstrekning være, og er de til nå anerkjente metodene tilfredsstillende?

I oppgaven har det blitt sett nærmere på: -Forventede forskyvninger fra den fluktuerende delen av vinden -Korrelasjonseffekter -Bruken av admitansefunksjoner for konstruksjoner med lave egenfrekvenser. Det har vist seg utfordrende å få gode resultater fra et ny-innført analyse-program hos Statens vegvesen. Blant annet er usikkerheten til resultatene i oppgaven betydelige.

Det konkluderes i oppgaven med: Admitansefunksjoner for brokassetverrsnitt har liten innvirkning på de totale responsene og kan som en god tilnærming utelates i beregninger for flytebroer og evt. andre store konstruksjoner der de viktigste svingeformene har høye perioder (flere sekunder). Kryssvindspekterets konstant C, påvirker tydelig resultatene av responsen og det er av den grunn avgjørende å bestemme rett verdi for C. Maksimal dynamisk horisontal forskyvning på 4-5 m Maksimal dynamisk vertikal forskyvning på 0.12-0.21 m Maksimal dynamisk torsjon på 0.37 grader. Beregningen i oppgaven inneholder antakelig betydelige usikkerheter.