In un progetto di ricerca commissionato da Statens Vegvesen (SVV - l'ente stradale norvegese), DMEC è stato coinvolto nella progettazione aerodinamica del ponte sospeso sullo stretto di Julsundet in Norvegia. Questo ponte, destinato a diventare il più lungo del suo genere in Europa, avrà una lunghezza totale di 2.010 m con una campata principale di 1.625 m. Il progetto è uno delle componenti chiave del programma di aggiornamento del tratto dell’autostrada E39 che collega Ålesund a Molde, e contribuisce all'ambizione di SVV di realizzare un collegamento viario lungo la costa norvegese percorribile senza l’utilizzo di traghetti, rafforzando la resilienza infrastrutturale del Paese.

Dal punto di vista tecnico, il progetto Julsundet ha presentato sfide peculiari, principalmente legate al suo design aerodinamico. La forma del ponte, caratterizzata da cassone singolo con dimensioni in sezione molto ridotte rispetto al suo sviluppo longitudinale, lo rende particolarmente snello e quindi sensibile agli effetti del vento. Inoltre, sono attese complesse condizioni di vento sul sito: l'orografia locale, caratterizzata da fiordi rilevanti, influisce sulle caratteristiche del vento locale, impattando quindi il progetto del ponte.

Per affrontare uno scenario così complesso, SVV ha deciso di affidarsi all'esperienza pluriennale del gruppo di ingegneria del vento del Dipartimento di Meccanica, guidato dal Prof. Alberto Zasso, e sul laboratorio Galleria del Vento del Politenico di Milano (GVPM), per condurre test sperimentali. È stata proposta una metodologia basata su due diverse fasi.

Nella prima fase, lo studio topografico ha consentito di indagare le complesse interazioni tra il vento incidente e i fiordi presenti nel sito di costruzione. Lo studio ha riguardato sia test in Galleria che simulazioni numeriche. Nello specifico, le dimensioni notevoli della sezione di prova a strato limite della Galleria hanno permesso di riprodurre un'area di circa 100 km2 attorno allo stretto di Julsundet, con una scala geometrica di 1:1000, mantenendo bassi gli effetti di bloccaggio. Durante i test, sono stati misurati profili di velocità media del vento e intensità della turbolenza lungo l'asse del ponte e sopra le torri, variando la direzione di provenienza del vento. Tali risultati sperimentali sono stati integrati con uno studio numerico basato sulla fluido-dinamica computazionale (CFD). Quest'ultimo ha consentito una corretta interpretazione dei risultati sperimentali, fornendo approfondimenti sui effetti indotti dall’orografia e garantendo una stima accurata delle caratteristiche del vento, come ampiezza, intensità di turbolenza e direzione.

Considerando la grande snellezza del ponte di Julsundet, una corretta progettazione non può prescindere dallo studio delle proprietà aerodinamiche dell’impalcato, che influenzano fortemente la stabilità dell'intera struttura e la sua risposta dinamica al vento turbolento. Pertanto, la seconda fase ha interessato una serie di test in galleria del vento su un modello sezionale del ponte in scala 1:35. I test sono stati condotti nella camera di prova a bassa turbolenza della Galleria. Quest'ultima è dotata di un setup di prova dotato di attuatori controllati elettrodinamicamente, consentendo accurate misure delle forze aerodinamiche stazionarie e non stazionarie tramite test su modello sezionale di impalcato a moto imposto nei 3 gradi di libertà (torsionale, verticale ed orizzontale). I test sono stati condotti simulando diverse direzioni di incidenza del vento, riflettendo i risultati ottenuti dalla prima fase, sia in condizioni di flusso laminare che turbolento.

Questi studi pongono le basi per i successivi test aeroelastici che riguarderanno l’intero ponte e le simulazioni numeriche multimodali, consentendo a DMEC di fornire la valutazione finale della risposta del ponte di Julsundet alle azioni ambientali del vento.

Il progetto del ponte di Julsundet rappresenta solo una parte della più ampia collaborazione tra DMEC e SVV, che ambisce allo sviluppo di un'autostrada costiera “ferry-free”, interamente connessa. Attraverso una serie di lunghi attraversamenti, incorporando tecnologie all'avanguardia, come ponti ibridi sospesi-galleggianti, DMEC sta contribuendo alla realizzazione di un'infrastruttura di trasporto sostenibile e resiliente.