Ponte a cavo per pedoni in diagonale Ponte in acciaio composito a larga lunghezza

Descrizione:

Capacità di vento stabile dei ponti a cavo

Ponte a corda, noto anche come ponte diagonale, è un tipo di ponte in cui la trave principale è tirata direttamente sulla torre del ponte con molti cavi.un cavo teso e un corpo a trave piegato.

Il ponte a cordaè principalmente suddiviso in tre parti: il raggio principale, la torre del cavo e il cavo di sospensione.

La trave principale adotta generalmente una struttura in cemento, una struttura combinata acciaio- cemento.

Struttura in acciaio o struttura mista di acciaio e cemento.

Cable tower - adotta una struttura in cemento, acciaio-composto di cemento o acciaio.

Cavo staccato - è realizzato in materiale ad alta resistenza (filo di acciaio ad alta resistenza o filo di acciaio).

Il percorso di trasferimento del carico del ponte a cavi è il seguente: le due estremità del cavo a cavi sono rispettivamente ancorate al tracciato principale e alla torre a cavi,e il carico morto e il carico del veicolo del raggio principale sono trasferiti alla torre a cavo, e poi trasmesso alla fondazione attraverso la torre del cavo.

Pertanto, il fascio principale è sostenuto dai vari punti del cavo, e il fascio continuo con supporto elastico multi-span è sollecitato,il momento di piegatura interno della trave è notevolmente ridotto, e la dimensione del fascio principale è notevolmente ridotta (l'altezza del fascio è generalmente 1/50 ~ 1/200 della lunghezza, o anche inferiore),che riduce il peso strutturale e aumenta notevolmente la capacità di attraversamento del ponte.

Disposizione della lunghezza

1Torre gemella a tre tracce: la sua traccia principale è più grande, generalmente adatta per attraversare fiumi più grandi.

2. torre singola a doppia lunghezza: a causa della sua lunghezza del foro principale è generalmente più piccola della lunghezza del foro principale della torre gemella di tre lunghezze,è adatto per attraversare fiumi di piccole e medie dimensioni e canali urbani.

3.Tre torri a quattro e multi-torri a più spalle:a causa della torre centrale, la cima del ponte a cavi e il ponte sospeso multi-torre multi-span non hanno un cavo di ancoraggio finale per limitare efficacemente il suo spostamento, il ponte a cavi o il ponte sospeso con struttura flessibile adotta multi-torre e multi-span aumenterà ulteriormente la flessibilità della struttura, che può portare a deformazioni eccessive.

4. molo ausiliario e tracciato laterale

Il carico attivo produce spesso un grande momento di piegatura positivo vicino alla fine della traccia laterale, e porta alla rotazione del corpo del fascio, e l'articolazione di espansione è facile da danneggiare.può essere risolto allungando la trave laterale per formare la lunghezza del piombo o impostando il molo ausiliario.

Disposizione della torre del cavo del ponte a cavi

La forma della torre a cavi

La torre a cavo è la struttura principale per esprimere la personalità e l'effetto visivo del ponte a cavo, quindi la progettazione estetica della torre a cavo dovrebbe essere prestata sufficiente attenzione.

Il progetto della torre deve essere adatto alla disposizione del cavo, la trasmissione della forza deve essere semplice e chiara,e la torre deve essere sotto pressione assiale per quanto possibile sotto l'azione di carico morto.

(a) Si tratta di una torre principale a colonna singola, di struttura semplice.

b) Ha forma di A.

(c) È di tipo Y inverso, che ha una elevata rigidità lungo il ponte e è favorevole a resistere alla tensione squilibrata del cavo su entrambi i lati della torre.La forma A può anche ridurre il momento di piegatura negativo del fascio principale in questo punto.

L'arrangiamento della torre dei cavi di un ponte a cavi si riferisce al modello formato dal posizionamento delle torri e dalla distribuzione dei cavi che sostengono il ponte.La disposizione può variare a seconda del progettoLe tre strutture più comuni delle torri di cavi sono:

Disposizione dei ventilatori: nei ventilatori, i cavi emettono radiazioni da ciascuna torre e si attaccano al ponte in diversi punti.con ciascun cavo che si estende dalla torre a un punto di fissaggio specifico sul ponteQuesta disposizione consente ai cavi di fornire supporto verticale e diagonale al ponte, assomigliando alla forma di un ventilatore.

Disposizione dell'arpa: In un'arrangiamento dell'arpa, i cavi si estendono dalla torre al ponte in una configurazione più parallela.Diversi cavi di ogni torre sono in diagonale e si attaccano al ponte in punti diversiI cavi sono uniformemente spaziati e forniscono una distribuzione equilibrata delle forze per sostenere il ponte.

Il layout della direzione del ponte incrociato della torre dei cavi può essere suddiviso in tipo a colonna singola, tipo a doppia colonna, tipo porta o tipo H, tipo A, tipo gemma o tipo Y invertito.

La disposizione verticale e orizzontale del pilone è di tipo a una sola colonna, che è adatta solo per ponti a cavo a piano singolo.Quando è necessario rafforzare la rigidità del vento del ponte trasversale, il tipo g o h può essere utilizzato. b~d è generalmente adatto per il caso di cavi biplanari. e, f e i sono generalmente adatti per ponti con cavi con doppia diagonale.

Il rapporto tra altezza e lunghezza della torre

L'altezza della torre determina la rigidità e l'economia dell'intero ponte.

I cavi di sospensione sono i singoli cavi che compongono il sistema di ponte a cavi.Il numero e la disposizione dei cavi di sospensione dipendono dalla progettazione e dai requisiti di carico del ponte.

In un arrangiamento di arpa, i cavi sono attaccati a più punti sulle torri e convergono in un unico punto sul ponte.Questa disposizione dà un aspetto visivamente distintivo ed è spesso utilizzata per scopi estetici.

Disposizione della linea di trascinamento

Posizione del piano del cavo

Esistono generalmente tre tipi di posizioni della superficie del cavo, vale a dire (a) piano di cavo singolo (b) piano di cavo doppio verticale (c) piano di cavo doppio obliquo e piano di cavo multiplo.

Piano di cavo singolo: sezione di scatola con grande rigidità torsionale meccanica.il fascio retrogrado deve essere utilizzato sul pavimento del ponte con un ampio campo visivo.

Piano di doppio cavo verticale: la coppia che agisce sul ponte può essere resistita dalla forza assiale del cavo e la trave principale può utilizzare una sezione con rigidità torsionale inferiore.La sua resistenza al vento è relativamente debole.

Piano di doppio cavo diagonale,che è particolarmente vantaggioso per il corpo della trave del ponte per resistere alle vibrazioni torsionali del vento (piano diagonale a doppio cavo limita l'oscillazione trasversale della trave principale). inclinate doppia faccia del cavo dovrebbe adottare Y, A o doppi pilioni. Se la lunghezza è troppo piccola, considerare la vista, non dovrebbe essere adottato. Generalmente viene utilizzato quando la lunghezza è superiore a 600m,o quando non può soddisfare i requisiti di resistenza al vento.

Forma del piano dei cavi

Esistono tre tipi di base di forme della superficie del cavo, come illustrato, vale a dire: a) forma radiale, b) forma arpa e c) settore.

Disposizione dell' elevazione del cavo

a) forma radiativa. b) forma dell'arpa. c) settore.

(a) La disposizione radiale del cavo è distribuita uniformemente lungo la trave principale, mentre sulla torre è concentrata nel punto superiore.Perché l' angolo di intersezione medio tra il cavo e il piano orizzontale è grande, la componente verticale del cavo ha un grande effetto di supporto sulla trave principale, ma la struttura del punto di ancoraggio nella parte superiore della torre è complicata.

b) Il cavo nella disposizione a forma di arpa è disposto in parallelo, che è più conciso quando il numero di cavi è piccolo,e può semplificare la struttura di connessione del cavo e della torre del cavoI punti di ancoraggio sulla torre sono sparsi, il che è vantaggioso per la forza della torre del cavo.la tensione totale del cavo è grande, quindi il cavo viene utilizzato di più.

(c) La disposizione di settore del cavo non è parallela tra loro, ha i vantaggi delle due disposizioni di cui sopra ed è stata ampiamente utilizzata nella progettazione.

Disposizione della spaziatura tra i cavi

L'organizzazione della distanza tra i cavi può essere suddivisa in "cavo sottile" e "cavo denso".

Cable sottile in fase iniziale. Cable denso moderno (Computer Computing)

I vantaggi del sistema di cavi densi sono i seguenti:

1La distanza del cavo è piccola, il momento di piegatura della trave principale è piccolo (la distanza del cavo sulla trave principale è generalmente 4-10m trave di cemento, trave di acciaio è 12-20m).

2La forza del cavo è piccola, la struttura del punto di ancoraggio è semplice.

3La variazione del flusso di sollecitazione vicino al punto di ancoraggio è piccola e la gamma di rinforzo è piccola.

4- Provoca l' erezione del braccio.

5Facile cambiare il cavo.

6Quando il ponte a cavo è eretto con il metodo a sbalzo, la distanza tra i cavi deve essere di 5 ~ 15 m.

Il sistema strutturale dei ponti a corda può essere suddiviso nei seguenti modi:

In base alla combinazione di torre, trave e molo: sistema galleggiante, sistema semi galleggiante, sistema di consolidamento della trave e sistema di struttura rigida.

In base alla modalità continua del raggio principale, esistono un sistema continuo e un sistema a struttura a T.

Secondo il metodo di ancoraggio del cavo, è classificato come autoancora e ancoraggio a terra.

La maggior parte dei ponti a cavo sono sistemi autoancorati. Solo quando la lunghezza principale è grande e la lunghezza laterale è piccola, alcuni ponti a cavo utilizzano un sistema di ancoraggio a terra parziale.

Sistema di ponti a cavo parziale a torre bassa

Classificazione in base all'altezza della torre: ponti convenzionali a corda e ponti a corda parziali con torri basse.

Le prestazioni meccaniche del ponte a cavo parziale a pilastro basso si collocano tra il ponte a trave e il ponte a cavo.

La struttura della trave principale del ponte a cavi

La funzione del raggio di discesa ha tre aspetti:

(1) Distribuire il carico morto e il carico attivo sul cavo: minore è la rigidità della trave, minore il momento di piegatura.

(2) Come parte integrante dell'intero ponte, insieme al cavo e alla torre, la forza sopportata dalla trave principale è principalmente la pressione assiale formata dal componente orizzontale del cavo,quindi deve avere una rigidità sufficiente per evitare che si pieghi.

(3) Resistere al vento trasversale e ai carichi sismici e trasmettere queste forze alla sottostruttura.

Quando la distanza tra i cavi è grande, il fascio principale è progettato dal controllo del momento di piegatura.Per il sistema a doppio cavo, la progettazione della trave principale deve tener conto principalmente del fattore di pressione assiale e della piegatura longitudinale dell'intero ponte.

Spannatura idonea di travi principali di materiali diversi

Le travi principali dei ponti a corda sono composte da quattro modi diversi:

1Le travi di cemento pre-stressate, conosciute come ponti di cemento a cavo, hanno una lunghezza economica inferiore a 400 metri.

2. Tracciato composito in acciaio e calcestruzzo, chiamato ponte staccato a cavi a tracciato composito, lunghezza economica 400 ~ 600 m.

3La trave principale è di acciaio, nota come ponte a cavo di acciaio, con una lunghezza di oltre 600 metri.

4Il tracciato principale è costituito da una traccia principale in acciaio o da una traccia composita in acciaio e calcestruzzo, mentre il tracciato laterale è costituito da una traccia in calcestruzzo, denominata ponte a cavo ibrido con una traccia economica superiore a 600 m.

Torre del ponte a cavi

La composizione dei componenti della torre dei cavi: la torre svolge un ruolo decisivo nell'estetica: accurata selezione delle forme, disegno delle proporzioni dimensionali, utilizzo di modelli e ottimizzazione locale.

Il componente principale della torre del cavo è la colonna della torre, e ci sono anche travi o altri elementi di collegamento tra le colonne della torre.

Generalmente, le travi tra le colonne della torre possono essere suddivise in travi portanti e travi non portanti.e una trave a barra di pressione o una trave a barra di legame alla curva della colonna della torreQuest'ultima è la trave superiore della torre e la trave centrale della colonna della torre senza girare.

La struttura della torre di cemento

Generalmente, la torre a cavi a corpo solido è adatta per il ponte a cavi stazionari di piccola e media lunghezza, per la piccola lunghezza può essere utilizzata sezione uguale,per più di media lunghezza del cavo-stayed colonna di ponte può essere utilizzato sezione cava.

La struttura della torre a cavi a sezione rettangolare è semplice e i suoi quattro angoli devono essere realizzati in angoli a camma o arrotondati per facilitare la resistenza al vento.Il pilastro H-sezione è il più sfavorevole contro il ventoLa sezione ottagonale favorisce la configurazione di tendini circonferenziali chiusi, ma la struttura è leggermente complicata.

La sezione a forma di H sulla facciata non può esporre la testa dell'ancora, il che migliora l'aspetto, ma allo stesso tempo crea quattro piani di cavi.

Questo problema può essere risolto utilizzando torri a sezione H con due piani di cavi.e utilizzando due forme per attraversare le impostazioni superiore e inferiore può evitare la torre ponte di essere torto ma non bello.

Le fondamenta di un ponte a tele sono fondamentali per fornire stabilità e supporto.Le torri richiedono fondazioni o pali di cemento profondi per garantire che possano sopportare i carichi imposti dal ponte e trasferirli al suolo in modo sicuro.

Cable di soggiorno del ponte a cavi

La costruzione del cavo di sospensione

La struttura della linea di trazione è fondamentalmente divisa in due categorie: cavo di installazione integrato e cavo di installazione disperso.La rappresentazione del primo è di cavi di filo paralleli con ancorature a freddo, mentre la rappresentazione di questi ultimi è costituita da cavi paralleli con ancoraggi a clip.

1.cavo di filo parallelo con ancoraggio a caldo

2.cavo in acciaio parallelo con ancoraggio a clip

Il filo d'acciaio nel cavo parallelo viene sostituito da un filo d'acciaio di sezione uguale, che diventa un cavo di filo d'acciaio.

Il peso del cavo a filo unico di acciaio è leggero, il trasporto e l'installazione sono convenienti, ma la testa di ancoraggio ha bisogno di protezione in loco, aumenta la difficoltà di garanzia della qualità.

Ancoraggio del cavo

1. Ancoraggio del cavo sulla trave

Il componente verticale è bilanciato dalla barra obliqua rigidante.

2. Ancoraggio del cavo sulla torre del cavo

Ammorbidimento del cavo

La vibrazione indotta dal vento del cavo è comune in tutti i tipi di spannatura e di tipi di ponti staccati a cavo, e la vibrazione del cavo è facile da causare stanchezza e danni.le principali misure per ridurre le vibrazioni del cavo del ponte a cavo sono le seguenti::

(1) Metodo di controllo pneumatico.

(2) Metodo di riduzione delle vibrazioni d'ammortizzazione.

(3) Modifica delle caratteristiche dinamiche del cavo.

(1)Metodo di controllo pneumatico

La superficie liscia originale del cavo è costituita da una superficie non liscia con creste a spirale, creste a barre, scanalature a forma di V o punti concavi circolari.La protuberanza sulla superficie del cavo può impedire la formazione della linea d'acqua del cavo quando piove, impedendo così l'insorgere di vibrazioni di pioggia.

(2)Metodo di riduzione delle vibrazioni di smorzamento

Il meccanismo di riduzione delle vibrazioni di smorzamento consiste nell'aumentare il rapporto di smorzamento del cavo installando un dispositivo di smorzamento in modo da contenere le vibrazioni del cavo.Secondo il rapporto tra il dispositivo di ammortizzazione e il cavo, l'ammortizzatore può essere suddiviso in un ammortizzatore interno collocato nella manica e un ammortizzatore esterno collegato al cavo.

(3)Metodo di modifica delle caratteristiche dinamiche del cavo

Diversi cavi sono collegati tra loro da attacchi o da cavi ausiliari, che possono avere un diametro molto più piccolo del cavo principale.

La torre dei cavi del ponte a cavo sopporta principalmente l'enorme forza assiale verticale, ma sopporta anche parte del momento di piegatura.La progettazione di un ponte a cavi richiede una precisione molto elevata delle dimensioni geometriche e della posizione dell'asse del pilone dopo il completamento del ponteIl processo di costruzione di una colonna di torre di calcestruzzo è influenzato da deviazioni di costruzione, contrazione e scorrere del calcestruzzo, insediamento delle fondamenta, carico del vento, variazione della temperatura e altri fattori.che produrrà inevitabilmente una forza interna aggiuntiva.

È molto efficace per prevenire le vibrazioni a bassa frequenza e può anche ridurre la probabilità di vibrazioni da pioggia e vibrazioni da singolo cavo,ma la soppressione di vorticità vibrazione di solito si verifica sotto forma di ordine elevato non è ovvioInoltre, il cavo ausiliario è soggetto a fratture da stanchezza, il che ha un certo impatto sul paesaggio del ponte.

Applicazione dei ponti a cavo:

Autostrada ponte a cavi, ferrovia ponte a cavi.

Ponte ferroviarie ad alta velocità: i ponti a cavo possono essere progettati per ospitare linee ferroviarie ad alta velocità.

Ponte per pedoni e biciclette: i ponti a cavi sono utilizzati anche per attraversamenti pedonali e per biciclette.

Ponte stradali e autostradali: i ponti a cavo sono spesso utilizzati per incroci stradali e autostradali.I ponti a cavi possono attraversare in modo efficiente grandi acque, valli profondi o aree urbane con strutture di supporto minime, riducendo l'impatto sull'ambiente circostante.

Il metodo di costruzione del ponte a tele può essere riassunto come segue:: vi sono il metodo di costruzione del supporto, il metodo di costruzione della spinta, il metodo di costruzione rotante e il metodo di costruzione del cantilever (assemblaggio del cantilever e versamento in cantilever).

I vantaggi dei ponti a corda:

La dimensione del corpo del fascio è piccola e la capacità di attraversamento del ponte è grande.

Meno limitato dalla franchezza del ponte e dall'altezza del ponte.

La stabilità del vento e' migliore del ponte sospeso.

Non c'è bisogno di una struttura di ancoraggio centralizzata come il ponte sospeso.

Facile da costruire in sollevamento.

Evercross Steel Bridges Visualizzazione: