Zum ersten Mal in der Bauindustrie wird eine Technologie, die ursprünglich für den Entwurf und die Optimierung von Strukturen in der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie entwickelt wurde, für die Konstruktion von Viadukten im Rahmen des britischen HS2-Projekts eingesetzt.
Im Rahmen seines Innovationsprogramms hat sich HS2 Ltd. mit dem in Leamington Spa ansässigen Unternehmen Altair Ltd. zusammengetan, um ein einzigartiges, automatisiertes Tiefbauplanungsverfahren zu entwickeln, das auf dem Softwaretool OptiStruct® basiert und die in den HS2-Viadukten eingebettete Kohlenstoffmenge reduzieren sowie die Planungszeit für Viadukte von etwa einem Monat auf eine Stunde verkürzen kann.
Traditionell dauert der technische Entwurfsprozess zur Festlegung der Geometrie eines Viadukts und zur Bestimmung der erforderlichen Materialien etwa vier Wochen. Sobald die Geometrie festgelegt ist, gibt es aufgrund des Zeitplans für die Projektabwicklung fast nie die Möglichkeit, den Entwurf zu überarbeiten.
Durch die Nutzung derselben intelligenten Designtechnologie, die Altair für die Entwicklung von Komponenten und Baugruppen in modernen Flugzeugen und Kraftfahrzeugen einsetzt, um die Menge an verwendeten Rohstoffen zu minimieren, hat das HS2-Kooperationsteam des Unternehmens den OptiStruct-Prozess für den Tiefbau getestet und verfeinert.
Die Technologie ermöglicht es den Ingenieuren, das Design eines Viadukts zu verändern. So könnte beispielsweise die Spannweite zwischen den einzelnen Stützpfeilern vergrößert und damit ihre Gesamtzahl verringert werden, oder das Deck, das den Zug trägt, könnte verschlankt werden - all das reduziert Kosten, Kohlenstoff und Bauzeit. Die Technologie basiert auf den betrieblichen Anforderungen eines Viadukts, einschließlich der Geschwindigkeit, der Häufigkeit und der Bremslast der Hochgeschwindigkeitszüge, die es während seiner gesamten Nutzungsdauer tragen wird. Anschließend werden Millionen von Entwurfsiterationen auf der Grundlage der physikalischen Eigenschaften aller Materialien, aus denen das Viadukt gebaut werden soll, einschließlich Beton und Stahl, durchgeführt, um einen optimierten Entwurf zu erstellen. Die beiden Unternehmen schätzen, dass OptiStruct durch eine möglichst effiziente Nutzung der Baumaterialien und ohne Abstriche bei der Festigkeit oder Langlebigkeit die in den Strukturen enthaltene Kohlenstoffmenge um bis zu 10 % reduzieren könnte.
HS2 Ltd. plant, Altairs Technologie für den Entwurf von Viadukten und Brücken für die Phasen 2a und 2b des Hochgeschwindigkeitsprogramms einzusetzen.
