Verifikasjon av den vindinduserte dynamiske responsen av Svinesundsbrua i tidsplanet ved hjelp av autoregressive simuleringer

Abstract

Denne rapporten omhandler simulering av vindfelt ved hjelp av autoregressive simuleringer. Målet med arbeidet var å kontrollere nøyaktigheten og kartlegge modellusikkerheten til eksisterende beregningsverktøy som benyttes til å beregne vindindusert dynamisk respons. Simuleringene er gjennomført i en FE-modell av Svinesundsbroen og er sammenlignet med resultatene fra et omfattende måleprosjekt. Svinesundsbroen er en slank brokonstruksjon med et unikt design. Den er en av verdens lengste singelbuebroer, har en hovedspennvidde på 247 meter og går mellom Norge og Sverige. Denne rapporten har dannet et godt grunnlag for å forstå den dynamiske oppførselen til Svinesundsbroen. Resultatene fra simuleringen av vindfelt i FE-modellen samsvarer relativt godt med de målte resultatene. Likheten mellom de målte og de numeriske egenfrekvensene indikerer at massen og stivheten i FE-modellen representerer den virkelige konstruksjonen i stor grad. Likevel viser denne rapporten at det kan være flere feilkilder knyttet til modellen og parametrene i vind-simuleringen, noe som gjør at det finnes flere usikkerheter rundt sammenlikningen av de simulerte og de målte resultatene.Digitalsimulering av n-varierte stokastiske prosesser med vindhastigheter på ulike bestemte punkt, krever en dekomponering av spektraltetthetsmatrisen (PSD). Prosedyren vist i denne rapporten bekrefter at autoregressive simuleringer er et effektivt beregningsverktøy for beregning av vindindusert dynamisk respons, og vil være fullt på høyde med andre metoder som for eksempel Cholesky-metoden. Den dekomponerer PSD-matrisen i triangulære matriser. Det er vist at anvendelse av metoden gjør det mulig å få fram noen veldig interessante egenskaper, som igjen fører til økt beregningseffektivitet. For videre arbeid vil det være interessant å sammenligne resultatene fra metoden for autoregressiv simulering av varierende vind på Svinesundsbroen, med andre metoder som utnytter den ortogonale dekomponeringen av PSD-matrisen.