Flytende broer for fremtiden
LFCS er et Kompetanseprosjekt for næringslivet (KPN-prosjekt) med finansiering fra Norges Forskningsråd. Målet med prosjektet er å komme med anbefalinger til design av store kystkonstruksjoner, samt å utvikle metoder og verktøy for hydroelastisk analyse av kystkonstruksjoner i situasjoner med varierende forhold og vanndybde. Prosjektet legger spesielt vekt på flytende broer som brukes til fjordkryssinger, noe som er i tråd med Statens vegvesens langsiktige mål om å bygge en ferjefri rute langs E39.
Prosjektet, som begynte i 2017 og varer frem til 2021, ble etablert av SINTEF Ocean og NTNU, med støtte fra Norges Forskningsråd, Statens vegvesen, Hydro ASA, Multiconsult AS, SWECO AS og LMG Marin AS.
Fra dataskjerm til fysisk modell
Modellforsøket begynte ikke i havbassenget, men på datamaskinen. Den enorme lengden på brua betydde at det ikke kunne testes med en nedskalert versjon som vanlig, da kvaliteten på de resulterende dataene hadde vært svekket. Forskerne måtte derfor designe og analysere den fulle lengden av brua ved hjelp av numeriske modeller. SINTEFs egen SIMA software ble brukt til de numeriske beregningene. Etterpå måtte denne numeriske modellen kalibreres og verifiseres, og her kommer havbassenget inn. En 1000-meters seksjon av brua ble satt inn til testing der den ble eksponert for bølger, strømmer og vindkrefter fra alle retninger mens ulike data ble målt.
Numerisk modell av den generiske brua.
Den store modellen introduserte en del utfordringer som krevde innovasjon. Et sett med ni motoriserte og kontrollerte vinsjer ble brukt for å påføre en realistisk og variert vindkraft langs brua, og de samme vinsjene ble videre brukt til å utføre uttrekks- og svingeprøver.
- Jeg er veldig fornøyd med å se at alt rundt testene gikk så sømløst. Det viser verdien av alt forarbeidet som ble lagt ned, sier prosjektleder Miguel Rodrigues. Dette har vært mitt største prosjekt siden jeg kom til SINTEF Ocean i 2017, og jeg er utrolig takknemlig for samarbeidet teamet vårt har fått til her.
Videre skal resultatene behandles av både NTNU og SINTEF Ocean, og prosjektet vil komme med anbefalinger til design og utforming av lignende strukturer, samt prosedyrer for senere modelltesting.
Et blikk fremover
Modellforsøket representerer en stor milepæl for SINTEF Ocean. Forsøket viser at firmaet besitter kompetansen som trengs for å utføre tester på slike store, flytende strukturer. Som et resultat av det vellykkede modellforsøket, har SINTEF Ocean allerede vunnet konkurransegrunnlaget til tre nye modelltester i samarbeid med Statens vegvesen. Disse skal foregå ut året og inn i første kvartal av 2021.
- Store flytende kystkonstruksjoner kommer til å bli en viktig del av fremtiden, ikke minst for kyst-Norge, og dette er et kompetanseområde som vi i SINTEF Ocean kan, sier Rodrigues. Vi håper å kunne bistå i mange ulike prosjekter fremover og gleder oss til å være med i utviklingen.
Se mer av det som ble gjort i modellforsøket i videoen under. For å lære mer om prosjektet, besøk prosjektets nettside her.
