Duna-hidak – modelltől a valóságig – Dunai László rendes tag székfoglaló előadása

A hídépítés története szorosan összefügg a tudomány és a technológia fejlődésével. Ez nyomon követhető hazai Duna-hídjaink szerkezeti rendszereiben, a tervezés és építés jellegzetességeiben is. Az előadás első része egy történeti áttekintést adott arról, hogyan támogatta a hazai tudomány – statikai és méretezéselméleti szempontból – Duna-hídjaink megvalósítását, és hogyan alapozta meg a jelenkori módszertan kialakítását.

Első állandó Duna-hidunk, a Széchenyi lánchíd tervezésekor William Tierney Clark az egyszerűen számítható kötélgörbemodell mellett a megépült hidakon szerzett tapasztalatokat és kísérleteket alkalmazott. A millenniumkori hídtervezés a grafostatikán alapult, melynek fejlesztéséhez jelentősen hozzájárult Khendl Antal munkássága, az akadémiai székfoglalójában publikált új eljárása. Tanítványa, Kossalka János, majd később Korányi Imre a múlt század első felében a hidak grafoanalitikus és analitikus statikai módszereit fejlesztették tovább, eredményeiket a hidászat meghatározó monográfiáiban publikálták. A sok egyszerűsítésen alapuló kézi számítási eljárások azonban nem alkalmasak a szerkezetek valós viselkedésének pontosabb követésére. A modellt a valósággal a – folyamatosan fejlődő szabványokban megjelenő – kísérleteken alapuló szemiempirikus méretezési eljárások kapcsolják össze. Az 1960-as években – hazánkban Szabó János úttörő szerepével – kezdődött el a tartószerkezetek numerikus statikai módszereinek fejlesztése. Az ehhez kapcsolódó stabilitási és méretezéselméleti megfontolások már megjelentek az előadó doktori témavezetője, Halász Ottó 1983-ban tartott akadémiai székfoglaló előadásában. Az egymást felváltó modellek és eljárások csak nehezen nyertek elismerést, az új módszertanok minden korszakban alapvető szemléletváltást igényeltek.

Dunai László
(Az akadémiai székfoglaló előadáson készült képgaléria a fotóra kattintva nézhető meg) Fotó: mta.hu / Szigeti Tamás

A numerikus statikai modellekkel kompatibilis méretezési módszerek igénye a műszaki tudomány hagyományos területi felosztásán és módszertanán túllépő feladatok elé állította a kutatókat és a mérnököket. A pontosított számítási modellek és a valóság viszonyának elemzése, valamint a kísérleti és számítógépes szimulációs eljárások párhuzamos alkalmazása paradigmaváltást eredményezett a tartószerkezetek analízisében és méretezésében. Dunai László ehhez kapcsolódó négy évtizedes tudományos munkássága az új méretezési módszertan kidolgozására irányul, amely magában foglalja mind az alapkutatás kísérleti és elméleti vizsgálatait, mind az eredmények gyakorlati alkalmazhatóságának céljával végzett kutatást. A csoportjával végzett kutatásai valós szerkezeti problémákra irányulnak, hangsúlyos nemzetközi és ipari együttműködéssel. Eredményeik beépültek az új generációs európai szabványokba. Egy rangos európai egyetemek kutatóiból álló munkacsoport az utóbbi hat évben vezetésével kidolgozott egy új, előzmény nélküli, végeselemes analízisen alapuló Eurocode-szabványt, amely várhatóan irányadó lesz a következő évtizedek acélszerkezeti tervezésében.

Tanszéki kutatócsapatával ezt a módszertant alkalmazták az utóbbi két évtizedben új és meglévő Duna-hidak problémáinak tudományos igényű megoldásában. A korróziós károsodások teherbírásra gyakorolt hatását a Széchenyi lánchíd és a K-híd esetén elemezték. A fáradási élettartam kísérleti és numerikus vizsgálatát a Szabadság híd és a bajai Türr István híd példáján mutatta be. A hidak globális és lokális stabilitási jelenségeivel a Pentele híd, a Rákóczi híd és az új M0 Déli Duna-híd esetén foglalkoztak részletesen. Dunai László előadásában további példákat mutatott arra, hogy a valóságos viselkedést követő módszerek alkalmazása nélkül a megfelelő teherbírást sok esetben nem lehetett volna hagyományos módon igazolni (Deák Ferenc híd, Új Duna-híd). Több híd példáján is kitért a helyszíni monitoring- és terheléses vizsgálatokra, amelyekkel a hidak valóságos viselkedését elemezve támogatták a tervezést és kivitelezést, valamint validálták a pontosított modelljeiket.

Mint Dunai László elmondta, kutatásai nem jöhettek volna létre tanszéki elődei munkássága nélkül, és nagy öröm számára, hogy fiatal kollégái számos esetben innovatív módon fejlesztik tovább az eredményeit.