Модульные стальные кабели, стоящие мосты, постоянная жесткая рама, большой протяженность

Описание:

Вантовый мост, также известный как диагональный мост, представляет собой разновидность моста, в котором главная балка натягивается непосредственно на башню моста с помощью множества тросов.Это структурная система, состоящая из герметичной башни, натянутого троса и изогнутого корпуса балки.

Бескабельный вантовый мост — это вантовый мост, образованный путем удаления вантовых тросов из бокового пролета вантовой опоры и наклона бетонной вантовой опоры в эту сторону, чтобы сбалансировать силу вантового троса основного пролета с силой собственный вес башни.Бесканатные вантовые мосты обычно используются для мостов с пролетом, как правило, не более 200 м и высокими требованиями к ландшафту, а также обычно используются однобашенные бесканатные вантовые мосты.

Вантовый моств основном разделен на три части: главная балка, вантовая башня и вантовый трос.

Основная балка обычно имеет бетонную конструкцию, комбинированную конструкцию из стали и бетона.

Стальная конструкция или смешанная конструкция из стали и бетона.

Кабельная башня - принимает бетон, комбинацию стали и бетона или стальную конструкцию.Большинство из них представляют собой бетонные конструкции.

Вантовый трос – изготавливается из высокопрочного материала (высокопрочная стальная проволока или стальная прядь).

Основная балка поддерживается различными точками троса, а неразрезная балка с многопролетной упругой опорой подвергается нагрузке, внутренний изгибающий момент балки значительно уменьшается, а размер главной балки значительно уменьшается (балка высота обычно составляет 1/50~1/200 пролета или даже меньше), что снижает вес конструкции и значительно увеличивает пропускную способность моста.

Схема пролета

1. Трехпролетная башня-близнец: поскольку ее главный пролет больше, обычно подходит для пересечения больших рек.

2. Двойной пролет одинарной башни: поскольку пролет основного отверстия обычно меньше, чем пролет основного отверстия трехпролетной башни-близнеца, он подходит для пересечения малых и средних рек и городских каналов.

3. Трехбашенный четырехпролетный и многобашенный многопролетный: из-за средней башни верхняя часть многобашенного многопролетного вантового моста и подвесного моста не имеет концевого анкерного троса для эффективного ограничения его смещения, вант- Остаточный мост или подвесной мост с гибкой конструкцией использует многобашенный и многопролетный мост, что еще больше увеличит гибкость конструкции, что может привести к чрезмерной деформации.

Ключом к конструкции многобашенного вантового моста является контроль горизонтального смещения вершины средней башни под постоянной нагрузкой и уменьшение изгибающего момента главной балки в середине пролета.

4. Вспомогательный пирс и бортовой пролет.

Подвижная нагрузка часто создает большой положительный изгибающий момент вблизи конца балки бокового пролета и приводит к вращению тела балки, а компенсатор легко повредить.В этом случае решить проблему можно, удлинив боковую балку для формирования ведущего пролета или установив вспомогательный опорный столб.

Кроме того, установка вспомогательных опор также удобна для консольной конструкции вантового моста, то есть двойная консольная конструкция вспомогательной опоры эквивалентна одноконсольной конструкции, а ее раскачивание меньше и безопаснее.

Устройство вантовой башни вантового моста

Форма кабельной башни

Вантовая вышка является основной конструкцией, выражающей индивидуальность и визуальный эффект вантового моста, поэтому эстетическому дизайну вантовой вышки следует уделять достаточно внимания.

Конструкция башни должна подходить для прокладки кабеля, передача усилия должна быть простой и понятной, а башня должна находиться под действием осевого давления, насколько это возможно, под действием собственной нагрузки.

(а) Это главная башня одноколонного типа, простая по конструкции.

(б) Это А-образная форма.

(c) Это перевернутая буква Y, которая имеет высокую жесткость вдоль моста и позволяет выдерживать несбалансированное натяжение троса по обе стороны кабельной опоры.А-образная форма также может уменьшить отрицательный изгибающий момент главной балки в этой точке.

Компоновку поперечного моста кабельной башни можно разделить на тип с одной колонной, тип с двойной колонной, тип двери или тип H, тип A, тип драгоценного камня или тип перевернутой Y.

Вертикальное и горизонтальное расположение пилона одностоечное, подходящее только для одноплоскостных вантовых мостов.Когда необходимо усилить ветровую жесткость поперечного моста, можно использовать тип г или ч.b~d обычно подходит для бипланарных кабелей.e, f и i обычно подходят для вантовых мостов с двойными диагональными вантовыми поверхностями.

Соотношение высоты и пролета башни

Высота башни определяет жесткость и экономичность всего моста.

Устройство драглайна

Положение кабеля в плоскости

Обычно существует три типа расположения поверхности кабеля, а именно: (а) плоскость с одним кабелем (б) вертикальная плоскость с двойным кабелем (в) наклонная плоскость с двойным кабелем и плоскость с несколькими кабелями.

Одноканатная плоскость: коробчатое сечение с большой механической жесткостью на кручение.Преимущество в том, что с точки зрения кабель не противодействует скручиванию.Поэтому дальний свет следует использовать на полу моста с широким полем обзора.

Вертикальная плоскость с двойным тросом: крутящему моменту, действующему на мост, может противостоять осевая сила троса, а для главной балки можно использовать секцию с более низкой жесткостью на кручение.Его ветроустойчивость относительно слабая.

Диагональная плоскость с двойным вантом, которая особенно полезна для тела балки настила моста, поскольку она противостоит крутильным колебаниям ветра (диагональная плоскость с двойным вантом ограничивает поперечный поворот главной балки).Наклонные двойные вантовые поверхности должны иметь Y, A или двойные опоры.Если пролет слишком мал, считают, что мнение не следует принимать.Как правило, он используется, когда пролет превышает 600 м или когда он не может соответствовать требованиям устойчивости к ветру.

Форма кабельной плоскости

Как показано, существует три основных типа формы поверхности кабеля, а именно (а) радиальная форма, (б) форма арфы и (в) секторная форма.Их соответствующие характеристики таковы:

Схема подъема кабеля пребывания

а) радиационная форма.б) Форма арфы.в) Сектор.

(а) Радиальное расположение троса равномерно распределено вдоль главной балки, тогда как на башне оно сосредоточено в верхней точке.Поскольку средний угол пересечения троса с горизонтальной плоскостью велик, вертикальная составляющая троса оказывает большое поддерживающее воздействие на главную балку, но конструкция точки крепления на вершине башни сложна.

б) Кабель в конструкции в форме арфы расположен параллельно, что является более лаконичным, когда количество кабелей небольшое, и может упростить структуру соединения кабеля и кабельной опоры.Точки крепления на вышке разбросаны, что увеличивает силу кабельной вышки.Недостаток – угол наклона троса мал, общее натяжение троса велико, поэтому троса используют больше.

(c) Секторное расположение кабеля не параллельно друг другу, оно имеет преимущества двух вышеупомянутых схем и широко используется при проектировании.

Схема расположения кабелей

Расположение кабеля можно разделить на «тонкий кабель» и «плотный кабель».

Ранняя стадия – тонкий кабель.Современный – плотный кабель (Компьютерные вычисления)

Преимущества плотной кабельной системы заключаются в следующем:

1. Расстояние кабеля небольшое, изгибающий момент главной балки небольшой (расстояние кабеля на главной балке обычно составляет 4-10 м из бетонной балки, стальная балка - 12-20 м).

2. Усилие троса небольшое, конструкция точки крепления проста.

3. Изменение потока напряжений вблизи точки крепления невелико, а диапазон армирования невелик.

4. Способствует эрекции рук.

5. Легко менять кабель.

6. При возведении вантового моста консольным способом расстояние между кабелями должно составлять 5–15 м.

Конструктивную систему вантовых мостов можно разделить на следующие виды:

В зависимости от комбинации башни, балки и опоры: плавающая система, полуплавающая система, система консолидации балок башни и система жесткой конструкции.

В зависимости от непрерывного режима дальнего света различают непрерывную систему и систему Т-образной структуры.

Большинство вантовых мостов представляют собой самоанкерные системы.Только когда главный пролет большой, а боковой маленький, в некоторых вантовых мостах используется система частичного анкера.

Система частичного вантового моста с низкой башней

Классификация по высоте башни: обычные вантовые мосты и частичные вантовые мосты с невысокими башнями.

Механические характеристики частичного вантового моста с низкими пилонами находятся между балочным мостом и вантовым мостом.

Конструкция главной балки вантового моста

Функция дальнего света имеет три аспекта:

(1) Распределите постоянную и временную нагрузку на кабель.Чем меньше жесткость балки, тем меньше изгибающий момент.

(2) Как часть всего моста вместе с тросом и опорой, сила, воспринимаемая главной балкой, в основном представляет собой осевое давление, создаваемое горизонтальной составляющей троса, поэтому она должна иметь достаточную жесткость, чтобы предотвратить коробление.

(3) Выдерживать поперечные ветровые и сейсмические нагрузки и передавать эти силы на основание.

Когда расстояние кабеля велико, главная балка проектируется с помощью контроля изгибающего момента.Для одноканатных плоских вантовых мостов главные балки проектируют с контролем кручения.

Кроме того, следует учитывать, что главная балка имеет достаточную прочность и жесткость для замены троса с уменьшенной динамической нагрузкой.Также необходимо учитывать, что конструкция еще имеет достаточный запас прочности на случай, если отдельный трос оборвется или случайно выйдет из строя.

Подходящий пролет главных балок из разных материалов

Главные балки вантовых мостов складываются четырьмя различными способами:

1. Балки из предварительно напряженного железобетона, известные как бетонные вантовые мосты, экономичный пролет менее 400 м.

2. Сталебетонная композитная балка, называемая вантовым мостом из композитной балки, экономичный пролет 400 ~ 600м.

3. Полностью стальная главная балка, известная как стальной вантовый мост, экономичный пролет более 600 м.

4. Главный пролет представляет собой стальную главную балку или сталежелезобетонную композитную балку, а боковой пролет представляет собой бетонную балку, которая называется гибридным вантовым мостом с экономичным пролетом более 600м.

Вантовая башня вантового моста

Состав компонентов кабельной башни: решающую роль в эстетике играет башня: тщательный подбор формы, прорисовка пропорций размеров, использование моделей и локальная оптимизация.

Основным компонентом кабельной башни является колонна башни, а между колоннами башни также имеются балки или другие соединительные элементы.

Как правило, балки между колоннами башни можно разделить на несущие и ненесущие балки.Первая представляет собой изгибную балку для установки опоры главной балки и прижимную балку или балку-тягу на изгибе колонны башни.Последняя представляет собой верхнюю балку башни и среднюю балку колонны башни без поворота.

Конструкция бетонной башни

Как правило, вантовая опора с твердым корпусом подходит для вантового моста малого и среднего пролета, для малого пролета можно использовать равное сечение, для пролета вантового моста с большим пролетом можно использовать полое сечение.

Конструкция кабельной башни прямоугольного сечения проста, ее четыре угла должны быть с фаской или закругленными углами для облегчения ветроустойчивости.Пилон двутаврового сечения наиболее неустойчив к ветру.Восьмиугольное сечение благоприятствует конфигурации замкнутых окружных предварительно напряженных сухожилий, но конструкция несколько сложна.

Н-образный участок фасада не может обнажать головку анкера, что улучшает внешний вид, но при этом создает четыре вантовых плоскости.

Эту проблему можно решить, используя опоры двутаврового сечения с двумя вантовыми плоскостями.Однако использование одной формы приведет к искривлению башни моста, а использование двух форм для пересечения верхней и нижней настроек позволит избежать искривления башни моста, но не красивой.

Вант вантового моста

Конструкция вантового троса

Конструкция драглайна в основном делится на две категории: цельный монтажный кабель и рассредоточенный монтажный кабель.Первые представляют собой параллельные проволочные тросы с холоднолитыми анкерами, а вторые представляют собой параллельные проволочные тросы с зажимными анкерами.

1. Параллельный кабель с анкером холодного литья.

2.Параллельный стальной трос с анкерным зажимом.

Стальная проволока в параллельном тросе заменяется стальной прядью равного сечения, которая становится стальным прядью.

Одножильный стальной кабель имеет небольшой вес, транспортировка и установка удобны, но головка анкера требует защиты на месте, что увеличивает сложность обеспечения качества.

Применение вантовых мостов:

Автомобильный вантовый мост, железнодорожный вантовый мост.

Вантовые мосты имеют различное применение и обычно используются в самых разных условиях.Вот некоторые известные применения вантовых мостов:

Дорожные и автомобильные мосты. Вантовые мосты часто используются для пересечения дорог и шоссе.Они предлагают такие преимущества, как долговечность, экономическая эффективность и эстетическая привлекательность.Вантовые мосты могут эффективно перекрывать большие водоемы, глубокие долины или городские районы с минимальными опорными конструкциями, уменьшая воздействие на окружающую среду.

Крепление кабеля

1. Крепление троса на балке

Вертикальная составляющая уравновешивается косой планкой жесткости.

2. Закрепление кабеля на кабельной опоре.

Демпфирование кабеля

Вибрация троса, вызванная ветром, характерна для всех типов пролетов и типов вантовых мостов, а вибрация троса легко вызывает усталость и повреждение.В настоящее время основными мероприятиями по снижению вибрации троса вантового моста являются следующие:

(1) Пневматический метод управления.

(2) Метод демпфирования и снижения вибрации.

(3) Изменение динамических характеристик кабеля.

(1)Пневматический метод управления

Исходно гладкую поверхность троса преобразуют в негладкую поверхность со спиральными гребнями, стержневыми гребнями, V-образными канавками или круглыми вогнутыми точками.Выпуклость на поверхности кабеля может предотвратить образование ватерлинии кабеля во время дождя, тем самым предотвращая возникновение вибрации от дождя.

(2)Метод демпфирования и снижения вибрации

Механизм демпфирования метода снижения вибрации заключается в увеличении коэффициента демпфирования троса путем установки демпфирующего устройства для ограничения вибрации троса.В зависимости от соотношения между демпфирующим устройством и тросом демпфирующее устройство можно разделить на внутренний демпфер, помещенный в гильзу, и внешний демпфер, прикрепленный к тросу.

(3)Способ изменения динамических характеристик кабеля

Несколько кабелей соединяются между собой муфтами (кабельными зажимами) или вспомогательными кабелями, которые могут быть значительно меньшего диаметра, чем основной кабель.

Он очень эффективен для предотвращения низкочастотной вибрации, а также может снизить вероятность вибрации от дождя и вибрации одиночного кабеля, но подавление вихревой вибрации обычно происходит в виде вибрации высокого порядка неочевидно.Кроме того, вспомогательный трос склонен к усталостному разрушению, что оказывает определенное влияние на ландшафт моста.

Преимущества вантовых мостов:

Размер тела балки небольшой, а пропускная способность моста большая.

Менее ограничено просветом мостика и высотой палубы.

Нет необходимости в централизованной анкерной конструкции, такой как подвесной мост.

Легкая консольная конструкция.

Метод строительства вантового моста можно резюмировать следующим образом.: различают опорный метод строительства, метод выталкивания, роторный метод строительства и консольный метод строительства (консольная сборка и консольная заливка).

Обзор стальных мостов Evercross: