Mehrkörper-Simulation der größten Drehbrücke der Welt über den Suez-Kanal: Fid-Bau Portal

Mehrkörper-Simulation der größten Drehbrücke der Welt über den Suez-Kanal

Schlecht, B. / Wünsch, D. / Christianhemmers, A. / Hoffmann, R. / Liesenfeld, G.

Das gesamte Brückenbauwerk besteht aus zwei identischen Drehbrücken, von denen jede ein Gesamtgewicht von ca. 5000 t aufweist. Beide Drehbrücken haben Kragarme mit 170 m und 150 m Länge, wobei der längere Kragarm über den Kanal einschwingt. Hinsichtlich des Stahlbaues war das Ziel der Modellbildung die Überführung des kontinuierlichen Systems mit theoretisch unendlich vielen Freiheitsgraden in ein Ersatzmodell mit einer beschränkten Anzahl von Freiheitsgraden, das in Hinblick auf das Untersuchungsziel alle relevanten Bewegungsmöglichkeiten hinreichend beschreibt. Dazu wurde die Brücke in ein Mehrkörpersimulationsmodel(24-Massen-Modell) überführt. Die Validierung des Modells erfolgte auf der Grundlage der FE-Berechnungen aus dem statischen Nachweis der Brücke. Zusätzlich wurden die berechneten statischen Verformungen unter Windlast herangezogen. Anhand von Schwingungssimulationsrechnungen im Zeitbereich wurden nach der Darstellung des planmäßigen Schließvorgangs als Referenzlastfall mögliche Havariefälle wie das Einfahren in die Endbegrenzung mit Schleich- und Nenngeschwindigkeit sowie das beschleunigte Einfahren in die Endbegrenzung bei Versagen sämtlicher Antriebs- und Bremselemente behandelt. Darüber hinaus wurde das Verhalten der Brücke bei Blockieren der Antriebe untersucht. Ein weiterer Untersuchungsaspekt war die Reibung im Schwenklager. Ihre analytische Bestimmung ist schwierig und musste für die Antriebsauslegung zu größeren Werten hin abgeschätzt worden. Untersucht wurde ferner der dynamische Einfluss einer geringeren Reibung. Die größte Schädigung der Rollen des Schwenklagers mit 17,1 m Durchmesser resultierte aus Mikrobewegungen in der Parkposition. Mittels der Simulation wurde die Größe der windinduzierten Schwingungen erfasst.