挪威科技大学开展悬浮隧道混凝土冲击波压力试验

 混凝土能承受比想象中的大的多的力,这可能为一种新的交通方式提供了可能:悬浮隧道。
        E39是一条近1100公里长的沿海公路,跨越了挪威7个主要峡湾,以前是靠渡轮渡过峡湾。挪威当局正在努力改善道路状况,试图取消轮渡运输方式。轮渡运输的成本较高,而且受环境影响,渡轮如果不能保证在准确的时间到达。
        修建这条海岸公路最大的障碍是如何跨越索内峡湾(Sognefjord),这是挪威最长最深的峡湾。峡湾宽2.3英里,深4300英尺。如果在此处建造一座传统的悬索桥,其结构长度是现有世界纪录的两倍,是旧金山金门大桥长度的三倍。为了支撑吊桥,两端的两座塔都必须有1500英尺高,这比埃菲尔铁塔高500英尺。
但是,挪威科学技术大学(NTNU)高级结构分析中心(CASA)的一系列实验,可能会为一种全新的穿越水域的方式铺平道路:水下悬浮隧道。CASA的实验室的中进行的实验表明,混凝土能承受的压力比之前想象的要大得多。
        NTNU结构工程系的博士后研究员Martin Kristoffersen说:“我们用5厘米厚的无钢筋混凝土板进行了第一次实验,凝土板承受在一个7bar的压力波中。我们选择这个压力时参考了挪威公共道路管理局(Norwegian Public Roads Administration)发布的标准规范。让我们惊讶的是,混凝土板几乎没有发生什么损伤。” 

 挪威科学技术大学的研究项目是找出隧道暴露于内部爆炸的情况下会发生什么。这是一个为期三年的项目,现在离结题还剩一年的时间。研究结果将很快发表在同行评审的专业杂志上,它们的数据是基于大量在冲击管段中进行的压力波实验得到。
        初步的结论是,悬浮隧道将能够承受大部分可能发生的爆炸情况,包括最近奥斯陆峡湾隧道(Oslo fjord tunnel)发生的油箱事故。
但是实验采用的是两英寸厚的板,这和实际尺寸之间的还是存在巨大差异。正在修建的悬浮隧道将会有30到40英寸厚的墙,这是我们做试验用到的混凝土板厚度的15到20倍。即使是安德斯·贝林·布雷维克(Anders Behring Breivik)引爆的汽车炸弹也不会有问题,那颗炸弹的爆炸力相当于700公斤TNT炸药。
        Martin Kristoffersen说“这是一个双赢的局面。首先,我们已经能够在一种新材料上测试悬浮隧道。此外,当在受控条件下应用可重复负载时,这对于更好地理解混凝土承受压力的方式是非常有用的”。
        隧道能承受相当大的压力。一端的压力室可以将压力提高到2500 PSI (170 bar)。这相当于一海里深处的压力。实际上,大多数实验是在低得多的压力下进行的。Kristoffersen目前保持着1100psi的记录。当压力波到达长度为60英尺长混凝土测试板的另一端时,压力仍然保持在430 PSI。

https://www.maritime-executive.com/blog/shock-testing-paves-the-way-for-floating-tunnels


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责任编辑:editor

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