Opis projekta:
Diljem svijeta postupno raste broj terorističkih napada. Veliki udio napada se događa uz primjenu improviziranih eksplozivnih naprava. Sve do danas, ciljevi napada su bile građevine od iznimne društvene i ekonomske važnosti budući da će njihovo uništavanje prouzročiti najveći strah među ljudima. Prometna infrastruktura također postaje vrlo zanimljiv cilj s obzirom da oštećivanje i uništavanje određenih prometnih dionica ili konstrukcija, kao što su mostovi, može prouzročiti poteškoće u prometu i odsijecanje strateških točaka. Ne mogu svi mostovi duž visokovrijedne prometne dionice biti praćeni i čuvani u slučaju iznenadnog napada. Ovo bi bilo nepraktično i skupo pa inženjeri moraju poduzeti određene proračunske metode kako bi osigurali određenu razinu otpornosti na eksplozivna djelovanja. Posljedično, glavni cilj ovoga istraživačkog projekta je odrediti kapacitete na eksplozivna djelovanja za izgrađene mostove hrvatskih autocesta kroz određivanje najčešće korištenog tipa stupa mosta te štetu prouzročenu primjenom detonacija paketa određene količine eksploziva postavljenih u automobilu smještenom ispod mosta. Prethodno istraživanje provedeno na stupovima zgrada je pokazalo da postoji veza između kapaciteta nosivosti stupa na potresne sile i otpornosti stupa na djelovanje eksplozije. Eksperimentalna istraživanja će biti provedena u suradnji s policijskim odredom za eksplozive koji će osigurati eksploziv i stručno osoblje za rukovanje s eksplozivom, a provodit će se na vojnom poligonu. Količina eksploziva za testiranja će biti određene kroz preliminarne analize na sustavima s jednim stupnjem slobode koji će predstavljati stupove mosta, temeljeno na pretpostavljenom stupnju ponašanja. Sljedeći cilj projekta je razviti pouzdani i točan numerički model koji će se koristiti u daljnjim istraživanjima stupova. Bit će moguće numerički istražiti stup mosta koji nije eksperimentalno ispitan. Ovo je znatno jeftinije i brže nego eksperimentalno ispitivanje. Nakon ispitivanja, tipovi oštećenja stupa i/ili oblici otkazivanja će biti katalogizirani i u skladu s dobivenim podatcima dati će se prijedlozi za moguća ojačanja stupova te buduće projektiranje.
Projektni tim:
doc.dr.sc. Hrvoje Draganić, dipl.ing.građ., voditelj projekta
Adriana Cerovečki, mag.ing.aedif.
doc.dr.sc. Mario Galić, dipl.ing.građ.
doc.dr.sc. Goran Gazić, dipl.ing.građ.
izv.prof.dr.sc. Marijana Hadzima Nyarko, dipl.ing.građ.
Mario Jeleč, mag.ing.aedif.
doc.dr.sc. Ivan Kraus, mag.ing.aedif.
Sanja Lukić, mag.ing.aedif.
doc.dr.sc. Ivan Radić, dipl.ing.građ.
Saša Božić-Kraljik, dipl.ekon.
Ciljevi projekta:
Glavni cilj ovog istraživačkog projekta je procijeniti otpornost postojećih stupova mostova hrvatskih autocesta na djelovanje eksplozije. Mostovi (stupovi) koji će biti istraženi karakteristični su za jugoistočnu Europu, ali obzirom da su novi mostovi dimenzionirani u skladu s EN normama, istraživanje će imati potencijalnu široku primjenu i izvan Hrvatske. Osnovni ciljevi projekta su:
- Uspostavljanje istraživačke grupe koja će biti odgovorna za provedbu projekta. Grupu će činiti mladi istraživači s Građevinskog i arhitektonskog fakulteta Osijek i jedan novi doktorand koji će biti aktivno uključen u projekt. Istraživačka grupa će dati učinkovit i važan doprinos institucionalnoj istraživačkoj strategiji, jasan identitet u specifičnom području istraživanja prema vanjskome svijetu kroz poticanje suradnje i dijeljenja istraživačkih ekspertiza te poboljšanje mogućnosti za istraživačku implementaciju u svrhu javne dobrobiti.
- Definiranje modela za ispitivanje koje će se sastojati od pregleda arhive proračunanih mostova i tehničkih nacrta. Ovo će dati informacije o referentnoj geometriji i svojstvima materijala stupova. Odabrani karakteristični stupovi će tada biti numerički analizirani primjenom modela s jednim stupnjem slobode kako bi se odredilo globalno ponašanje stupa i kako bi se definirala količina eksploziva za postizanje ciljane razine ponašajna (I.O. – neposredna okupiranost ili C.P. prevencija rušenja). Nakon toga, pristupiti će se izradi detaljnog plana izvedbe eksperimentalnih uzoraka, planiranju samog postupka ispitivanja i izradi plana instrumentacije eksperimenta.
- Eksperimentalno ispitivanje odabranih “referentnih” stupova, koji će biti izgrađeni i instrumentirani na vojnom poligonu. Sveukupno će biti ispitano pet upornjaka koji se sastoje od dva stupa, što će činiti ukupno deset stupova. Tijekom izgradnje svakog upornjaka mosta biti će uzeti uzorci materijala za daljnja laboratorijska ispitivanja i određivanje svojstava materijala. Prije glavnog ispitivanja provest će se probno ispitivanje uz djelovanje eksplozije za provjeru modela s jednim stupnjem slobode. Ukoliko ovo probno ispitivanje ne premaši stupanj ponašanja I.O., glavno ispitivanje uz primjenu eksploziva će biti provedeno. Pretpostavlja se da će odziv stupa ostati u elastičnom području uz manja oštećenja i da će drugo ispitivanje rezultirati stvarnim ponašanjem stupa pri djelovanju eksplozija.
- Definiranje pouzdanog numeričkog modela na temelju mjerenih podataka tijekom ispitivanja. Definirani preliminarni numerički model će biti ocijenjen preko izmjerenih tlakova s ciljem određivanja točnosti simulacije detonacije i širenja vala uzrokovanog eksplozije. Oštećenja stupa će biti ocjenjena i smještena u jedan od mogućih šest oblika oštećenja stupa. Kalibrirani modeli će biti korišteni za parametarske numeričke simulacije ostalih neispitanih stupova.
- Prijedlog ojačanja stupova temeljen na tipovima oštećenja utvrđenim kroz eksperimentalna istraživanja. Biti će ustanovljene metodologije za poboljšanje ponašanja pri djelovanju eksplozija za postojeće stupove mosta preko uvoženja novih materijala za ojačanja, poput mikro-vlakna, platna od karbonskih vlakana, zaštitnih slojeva od betona s gumom i drugog. Analiza oštećenja stupa će voditi ka odabiru adekvatne metoda ojačanja koja će prvo biti testirana u laboratorijskim uvjetima kako bi se prikupili glavni parametri materijala korištenih za daljnja istraživanja. Tada će biti primijenjena na upornjaku mosta i ispitana za ocjenjivanje ponašanja stupa u stvarnim scenarijima djelovanja eksplozija.
- Prijedlog za dimenzioniranje stupa otpornog na višestruke opasnosti preko kombiniranja zaključaka u ovom istraživanju i ranijeg znanja o potresnom proračunu stupova mosta. Opterećenje uslijed djelovanja eksplozija za ispitane stupove će biti određeno na temelju ispitivanja na terenu i mjerenja tlakova. Razvit će se postupak proračuna koji uključuje eksplicitno razmatranje stupa s prikladnim vrijednostima krutosti koje osiguravaju adekvatno ponašanje novo dimenzioniranih stupova mosta u potresnim uvjetima i pri djelovanju eksplozija. U skladu s postupkom dimenzioniranja, biti će izrađen i detaljni priručnik koji će davati pretpostavljene krutosti i duktilnosti stupova. Ukoliko se nova metodologija za dimenzioniranje i detaljiranje u okviru eksperimentalnog istraživanja pokaže adekvatno sigurno ponašanje, mogla bi biti implementirana u nacionalni ili europski standard za proračun stupova na višestruke opasnosti.
- Prijedlog sustava za praćenje koji će osigurati informacije o stupnju ponašanja stupa na osnovu kuta zaokreta sustava (nagib). Razvoj i kalibracija novog senzora koji detektira rotaciju stupa i omogućuje daljinsko mjerenje stupnja sigurnosti nakon nesreće pri djelovanju eksplozije. Eksperimentalna primjena jeftinih sustava mjernih uređaja koja može biti korištena za daljinsko određivanje stanja sigurnosti stupova.
|
Projektne aktivnosti: |
Rezultati projekta: |
|
|