nieuws

Gps-data verfijnen bruginspecties

bouwbreed Premium

pittsburgh – Gps-antennes zijn handig voor het verfijnen van computermodellen die het gedrag van een brug voorspellen en om de staat van de brug te onderzoeken. Dat blijkt uit een onderzoek in Florida, waarbij een half jaar lang alle bewegingen van de pylonen en het brugdek van een tuibrug werden geregistreerd onder invloed van temperatuur, wind en belasting.

De onderzoekers van het Florida Department of Transportation (FDOT) plaatsten drie gps-antennes op Sunshine Skyway Bridge, een betonnen tuibrug over de Tampa Bay in Florida. Twee ontvangers kwamen op de pylonen en één in het brugdek halverwege de 365 meter lange centrale overspanning. Een vierde gps-ontvanger werd als vast referentiepunt op de vaste wal naast de brug geplaatst.

De gps-coördinaten werden met intervallen van één seconde automatisch geregistreerd en later geanalyseerd. Zo zagen de onderzoekers dat de twee torens en de middelste overspanning door de dag heen, in verschillende seizoenen en onder verschillende klimatologische omstandigheden hun eigen bewegingen uitvoeren.

De noordtoren en zuidtoren maken dagelijks vrijwel identieke beweging van verschillende centimeters in de lengterichting van de brug. In de dwarsrichting maken de twee pylonen echter tegenovergestelde bewegingen. De beweging van het centrale brugdek is veel geringer en lijkt los te staan van de bewegingen van de torens.

De dagelijkse bewegingen van de torens in de lengterichting worden volgens de onderzoekers voornamelijk veroorzaakt doordat de torens een zon- en een schaduwkant hebben. Er ontstaan aanzienlijke temperatuurverschillen tussen beide zijden waardoor de torens wegbuigen van de zon. Wanneer de zon ondergaat en de warmte zich geleidelijk verspreid over de brug richten de torens zich weer op. Wanneer de zon het brugdek verhit zet de centrale overspanning uit waardoor de beide torens zich in tegengestelde richting bewegen. Door de verschillende klimatologische omstandigheden veranderen de bewegingen van de torens van seizoen tot seizoen.

Uit het onderzoek blijkt ook dat de brug veel gevoeliger is voor een harde constante wind dan voor abrupte windstoten. De gevoeligheid voor een wind in dwarsrichting blijkt bovendien ruim vier keer zo sterk als voor wind in de lengterichting.

De gps-data kunnen volgens het FDOT een belangrijke aanvulling zijn op conventionele bruginspecties. De data kunnen gebruikt worden voor het opsporen van subtiele, onzichtbare veranderingen in de structuur van de brug die het gevolg zijn van slijtage, ouderdom of aardbevingen en orkanen.

Reageer op dit artikel