Die am besten geeignete Variante ist eine Straßenbrücke mit festem Bogen, deren Stahlbogenkonstruktion aus zwei Bögen besteht, die über Hänger mit dem Brückendeck verbunden sind. Die Brücke verfügt über zwei Fahrspuren für den Straßenverkehr, während getrennte Wege für Fußgänger auf beiden Seiten die Sicherheit vor Kraftfahrzeugen gewährleisten. Das Modell besteht aus Schalenelementen für die Abstützung und die starre Verbindung des Bogens mit dem Träger, während der Rest der Struktur als 1D-Stäbe modelliert wird. SCIA Engineer spielte bei der Realisierung dieses komplexen Modells eine entscheidende Rolle, da es die Interaktion von Schalen- und Stabelementen innerhalb eines einzigen Modells ermöglichte.
Das Modell der Brücke umfasst einen umfassenden nichtlinearen Ansatz, der die Unvollkommenheiten des Fachwerks auf der Grundlage von Stabilitätseigenmoden des Beulens berücksichtigt. Die Betonplatte des Brückendecks wurde mit Schalenelementen mit spezifizierter Lastverteilung entlang der Balken modelliert. Die Spannglieder wurden als Stäbe dargestellt, die nur auf Axialkräfte und nicht auf Druck wirken. Die Rahmenverstrebungen wurden durch Verstiftung an der Bogenkonstruktion befestigt, und die rohrförmigen Querverstrebungen wurden durch Gelenke mit dem Bogen verbunden, wobei das Gelenk am Schnittpunkt modelliert wurde. Die in SCIA Engineer integrierte Bibliothek half mir bei der schnellen Eingabe von spezifischen Verkehrslasten, was mir half, Zeit zu sparen. Die eigentliche Geometrie der Brücke wurde zunächst in AUTOCAD 2020 erstellt und dann in SCIA Engineer geändert, wo sehr effiziente Werkzeuge zur Verfügung stehen, die einen reibungslosen Arbeitsablauf ermöglichen.
Gewinner des SCIA-Studentenwettbewerbs 2024
Dieses Projekt beeindruckte die Jury durch den vollständigen nichtlinearen Arbeitsablauf, der zum Vergleich von drei Varianten einer Stahlbrücke mit einer Spannweite von 100 Metern angewandt wurde. Die reale Knickform wurde als Imperfektion während der Analyse zweiter Ordnung angewendet.
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