Noodbrug van oude opleggers doorstaat naschokken van beving

Ingestorte viaducten zijn hinderlijk voor hulpverleners in een stad die door een aardbeving is getroffen. Bij aardbevingen de afgelopen jaren in San Fransisco en Kobe stortten op viaducten gebouwde verbindingswegen in.

Een Californische universiteitsingenieur heeft met twee constructeurs van het militaire Lawrence Livermore Laboratory in Livermore, Californië een brug van oude vrachtwagenopleggers geconstrueerd die met wat laswerk binnen een paar dagen te bouwen is. Rekenproeven wezen uit dat de brug bestand is tegen de stevige naschokken die vaak op een aardbeving volgen. In 60% van de gevallen volgt er binnen een week na een beving een forse naschok. Er is zelfs een kans van 10% op een nog krachtiger schok.

De Amerikanen gebruikten platte opleggers om treinwagons op te transporteren van 16 m lang en 3 m breed. Maar iedere stevige stalen oplegger voldoet en de brug is ook uit overal beschikbare stalen I-balken op te bouwen. De brug is volgens de ontwerpers daardoor ook bruikbaar in gebieden waar transport moeilijk en geld schaars is. Het eerste prototype, opgebouwd op het terrein van het California Department of Transportation, werd in 10 dagen tijd door vier mensen gebouwd, met behulp van een kraan die 22 ton kon tillen neergezet. Een statische belasting van 110 ton doorstond de brug moeiteloos. Hij boog in het midden 0,3 cm door. De brug werd met een Cray-supercomputer 'doorgerekend' op weerstand tegen aardschokken. Bij zo'n berekening wordt het brugmodel verdeeld in onderdelen waarvan stijfheid en gedrag ten opzichte van de andere elementen in wiskundige formules is vastgelegd. Door optellen ontstaat een systeem van gekoppelde vergelijkingen waarmee in de tijd de bewegingssnelheden, -versnellingen en -richtingen van het hele model kan worden uitgerekend. In dit geval bevatte het systeem 7880 vergelijkingen. Als input werd de geregistreerde grondbeweging van een forse aardschok gebruikt. Die beving werd in april 1992 in Californië geregistreerd. Daarbij ontstond een versnelling van de zwaartekracht van 0,55g. Het effect op de brug van de 20 seconde durende schok werd per stapje van 0,02 seconde bekeken. Na 4,7 seconde bereikte de brug zijn grootste deformatie. Daarbij ontstond in de brug een maximale versnelling van de zwaartekracht van 1g, dus een plaatselijke versnelling. Hij bleef langer natrillen dan betonnen viaducten die effectiever worden gedempt doordat ze op een stevige fundering staan. Toch werd op geen moment de toegestane belasting overschreden. Waarschijnlijk zal de echte brug een forse aardschok dus doorstaan.