Nova programska oprema za zaščito mostu: Prihodnost inženirjev se začne!

Nova programska oprema za zaščito mostu: Prihodnost inženirjev se začne!

Universität der Bundeswehr München, 85577 Neubiberg, Deutschland - 12. februarja 2025 je Univerza v Bundeswehr München (Unibw M) znatno napredovala pri razvoju programskih orodij za odkrivanje tveganj. Programi 4C in Queens so bili s pomočjo računalniških simulacij posebej ustvarjeni, da bi napovedali morebitne nevarnosti, kot so propadajoči mostovi. Ta orodja niso samo tehnološko progresivna, ampak tudi odprtokodna, kar omogoča svetovno sodelovanje približno tretjine svetovne raziskovalne skupnosti. Dr.-ing. Matthias Mayr in dr. Sebastian Brandstäter, člani simulacije računalniške delovne skupine na Inštitutu za matematiko in računalniško simulacijo (IMCS), igrajo osrednjo vlogo v tej raziskovalni pobudi.

Zasnova obeh programskih orodij si prizadeva za analizo zapletenih tveganj v infrastrukturi, kot so mostovi. Najpogostejša tveganja, ki lahko privedejo do propada mostu, vključujejo materialno utrujenost, velike obremenitve prometa in vplive na okolje. Tragičen primer takšnih tveganj je padec mostu mostu Dresden Carol septembra 2024, ki je poudaril potrebo po takšnih preventivnih ukrepih.

tehnološki razvoj v konstrukciji mostu

Programska oprema 4C (računalniška koda skupnosti) se osredotoča na ustvarjanje virtualnih modelov, ki analizirajo mehanska vprašanja v naravoslovnih vedah, inženiringu in biomedicini. Queens (količinsko določanje negotovih učinkov v inženirskih sistemih) po drugi strani nadzoruje simulacijo številnih različic in s tem znatno izboljša oceno tveganja. Ta orodja se ne uporabljajo samo pri gradnji, ampak tudi v biomedicini, kjer služijo modeliranju organov, kot so želodci in krvne žile.

Ključna točka pri ocenjevanju mostov je tako imenovani 30-letni cikel mostnih nesreč, ki so ga v pregledu obravnavali Sily in Walker ter Petroski. Ta teorija kaže, da se pri gradnji mostu pojavijo resni incidenti vsakih 30 let, ki so pogosto posledica preseganja prejšnjih omejitev ocene ali komunikacijskih težav znotraj organizacij. Te ugotovitve kažejo, da so trenutne statistične ocene in nov tehnološki razvoj gradbeništva bistvenega pomena.

prihodnji orientirani pristopi k pregledu mostu

Zvezni inštitut za ceste (BAST) je prav tako napredoval pri državni oceni inteligentnih mostov, ki temelji na zanesljivosti. Za boljše določitev trenutnega stanja in zanesljivosti mostov je treba razviti nov postopek analize in ocenjevanja. V tem okviru so zelo pomembni posamezni mejni pogoji in ekonomski vidiki v načrtovanju vzdrževanja.

Načrtovani postopek vključuje neprekinjeno oceno stanja in zasnovo na podlagi verjetnosti, ki mu omogoča, da v realnem času dojema spremembe v naravi mostov. Še posebej omembe vredna je potreba po optimizaciji postopkov pregledovanja in spremljanja, da bi v dobrem času prepoznali mehanizme poškodb in sprejeli ustrezne ukrepe.

Razvoj v programski tehnologiji in trenutno progresivnih strukturnih analiz bi lahko pomenil znaten napredek pri gradnji mostu in pri varnosti prometne infrastrukture. Dela UNIBW M, TUM in BAST zagotavljajo skupni cilj: varen in trajnostni sistem mostu za prihodnost.

For more information about the software tools 4C and Queens, please visit the websites www.4c-multipiphysics.org and www.queens-py.org .