Ponte de cabos de aço sob medida Grande capacidade de carga

Descrição:

Ponte de cabos, um tipo de ponte que usa cabos para suportar o convés da ponte.É caracterizada pelo seu design distintivo de torre ou pilar e pela disposição de cabos que irradiam das torres e se conectam ao convés da ponte.

Sob a carga vertical, o cabo é esticado, a torre é comprimida e dobrada, e a viga é dobrada e pressionada, por isso a estrutura do ponte é uma combinação de três formas de tensão de tensão,pressão e flexãoNaturalmente, sob a carga real desequilibrada da ponte cruzada, a viga principal também será torcida, que será uma estrutura combinada de quatro formas de tensão de tensão, pressão,flexão e torção.

A ponte de cabosÉ dividido principalmente em três partes: feixe principal, torre de cabos e cabo de sustentação.

A viga principal adota geralmente estrutura de concreto, estrutura combinada de aço e concreto.

Estrutura de aço ou estrutura mista de aço e betão.

Torre de cabos - adota betão, combinação aço-betão ou estrutura de aço.

Cabo de fixação - é feito de material de alta resistência (fio de aço de alta resistência ou fio de aço).

A trajetória de transferência de carga da ponte de cabos é a seguinte: as duas extremidades do cabo de cabos estão respectivamente ancoradas no feixe principal e na torre de cabos,e a carga morta e a carga do veículo do feixe principal são transferidas para a torre de cabos, e depois transmitido para a fundação através da torre de cabo.

Por conseguinte, o feixe principal é suportado pelos vários pontos do cabo, e o feixe contínuo com suporte elástico multi-span é estressado,O momento de flexão interno da viga é muito reduzido, e o tamanho do feixe principal é muito reduzido (a altura do feixe é geralmente 1/50 ~ 1/200 do comprimento, ou mesmo menor),que reduz o peso estrutural e aumenta muito a capacidade de travagem da ponte.

Disposição do comprimento

1. Torre gêmea de três faixas: devido à sua faixa principal é maior, geralmente adequado para atravessar rios maiores.

2. torre única de espessura dupla: devido à sua espessura do buraco principal é geralmente menor do que a espessura do buraco principal da torre gêmea de três espessuras,É adequado para atravessar rios pequenos e médios e canais urbanos.

3- Três torres de quatro andares e multi-torres multi-andares:devido ao topo da torre do meio da ponte multi-torre multi-span de cabos e ponte suspensa não tem cabo de âncora final para limitar efetivamente seu deslocamento, ponte de cabos ou ponte suspensa com estrutura flexível adota multi-torre e multi-espessura irá aumentar ainda mais a flexibilidade da estrutura, o que pode levar a deformação excessiva.

4. Pier auxiliar e tração lateral

A carga ativa geralmente produz um grande momento de flexão positivo perto do final do feixe de envergadura lateral e leva à rotação do corpo do feixe, e a articulação de expansão é fácil de ser danificada.pode ser resolvido alongando a viga lateral para formar o span de chumbo ou definir o cais auxiliar.

Disposição da torre de cabos da ponte de cabos

A forma da torre de cabos

A torre de cabo é a principal estrutura para expressar a personalidade e o efeito visual da ponte de cabo, portanto, o design estético da torre de cabo deve ser prestado atenção suficiente.

O projeto da torre deve ser adequado para a disposição do cabo, a transmissão da força deve ser simples e clara,e a torre deve estar sob pressão axial tanto quanto possível sob a ação da carga morta.

a) Trata-se de uma torre principal de coluna única, de estrutura simples.

(b) É em forma de A.

c) É de tipo Y invertido, que tem uma elevada rigidez ao longo da ponte e é propício para suportar a tensão desequilibrada do cabo em ambos os lados da torre de cabos.A forma de A também pode reduzir o momento de flexão negativo do feixe principal neste ponto.

O layout da direção da ponte transversal da torre de cabos pode ser dividido em tipo de coluna única, tipo de coluna dupla, tipo de porta ou tipo H, tipo A, tipo gem ou tipo Y invertido.

A disposição vertical e horizontal do pilar é de tipo de coluna única, que só é adequada para pontes de cabos de plano único.Quando for necessário reforçar a rigidez do vento da ponte transversal, o tipo g ou h podem ser utilizados. b~d é geralmente adequado para o caso de cabos biplanares. e, f e i são geralmente adequados para pontes de cabos com superfícies de cabos diagonais duplas.

A relação altura/espessura da torre

A altura da torre determina a rigidez e economia de toda a ponte.

As vantagens das pontes de cabos:

O tamanho do corpo da viga é pequeno e a capacidade de travagem da ponte é grande.

Menos restrito pela distância livre da ponte e elevação do convés.

A estabilidade do vento é melhor do que a ponte suspensa.

Não há necessidade de uma estrutura de ancoragem centralizada como a ponte suspensa.

Construção fácil para cantilever.

Disposição da linha de arrasto

Posição do plano do cabo

Existem, em geral, três tipos de posições da superfície do cabo, a saber: a) plano de cabo único; b) plano de cabo duplo vertical; c) plano de cabo duplo oblíquo e plano de cabo múltiplo.

Plano de cabo único: secção de caixa com grande rigidez torsional mecânica.O feixe principal deve ser utilizado no piso da ponte com um amplo campo de visão..

Plano vertical de cabos duplos: o binário que age sobre a ponte pode ser resistido pela força axial do cabo, e o feixe principal pode usar uma seção com menor rigidez torsional.A sua resistência ao vento é relativamente fraca..

Plano diagonal de cabos duplos,que é particularmente benéfico para o corpo da viga do convés da ponte resistir às vibrações de torção do vento (o plano diagonal do cabo duplo limita o balanço transversal da viga principal). As faces inclinadas de cabos duplos devem adotar Y, A ou pilões gêmeos. Se o comprimento for muito pequeno, considere a visão, não deve ser adotado. Geralmente é usado quando o comprimento é superior a 600m,ou quando não puder satisfazer os requisitos de resistência ao vento.

Forma de plano de cabo

Existem três tipos básicos de formas da superfície do cabo, como mostrado, a saber: (a) forma radial, (b) forma de harpa e (c) sector.

Layout de elevação do cabo

a) Forma radiativa. b) Forma de harpa. c) Sector.

(a) A disposição radial do cabo é uniformemente distribuída ao longo da viga principal, enquanto na torre é concentrada no ponto superior.Porque o ângulo médio de intersecção entre o cabo e o plano horizontal é grande, o componente vertical do cabo tem um grande efeito de suporte sobre a viga principal, mas a estrutura do ponto de ancoragem no topo da torre é complicada.

b) O cabo no arranjo em forma de harpa é colocado em paralelo, o que é mais conciso quando o número de cabos é pequeno,e pode simplificar a estrutura de ligação do cabo e da torre de caboOs pontos de ancoragem na torre estão espalhados, o que é benéfico para a força da torre de cabos.a tensão total do cabo é grande, então o cabo é usado mais.

(c) A disposição do sector do cabo não é paralela entre si, tem as vantagens das duas disposições acima e tem sido amplamente utilizada na concepção.

Disposição do espaçamento dos cabos

A disposição da distância de cabo pode ser dividida em "cabo fino" e "cabo denso".

Estágio inicial - cabo fino.

As vantagens do sistema de cabos densos são as seguintes:

1A distância do cabo é pequena, o momento de dobra da viga principal é pequeno (a distância do cabo na viga principal é geralmente de 4-10m viga de concreto, viga de aço é de 12-20m).

2A força do cabo é pequena, a estrutura do ponto de ancoragem é simples.

3A variação do fluxo de tensão perto do ponto de ancoragem é pequena e o intervalo de reforço é pequeno.

4- Conduz à erecção do braço.

5É fácil mudar o cabo.

6Quando a ponte de cabos é erguida pelo método de cantilever, o espaçamento entre os cabos deve ser de 5 ~ 15 m.

O sistema estrutural de pontes de cabos pode ser dividido nas seguintes formas diferentes:

De acordo com a combinação de torre, viga e cais: sistema flutuante, sistema semi-flutuante, sistema de consolidação da viga da torre e sistema de estrutura rígida.

De acordo com o modo contínuo do feixe principal, há um sistema contínuo e um sistema de estrutura em T.

De acordo com o método de fixação do cabo, é classificado como auto-ancorado e ancorado à terra.

A maioria das pontes com cabos são sistemas auto-ancorados. Somente quando o comprimento principal é grande e o comprimento lateral é pequeno, algumas pontes com cabos usam sistema de ancoragem parcial.

Sistema de ponte de cabos parciais com torre baixa

Classificação por altura da torre: pontes convencionais e pontes parciais com torres baixas.

O desempenho mecânico da ponte de cabos parciais de pilão baixo está entre a ponte de vigas e a ponte de cabos.

Características das pontes de cabos:

Torres: As pontes de cabos são caracterizadas por suas altas torres que se elevam acima do nível do convés.Essas torres fornecem suporte vertical ao convés da ponte e ajudam a distribuir as cargas para a fundaçãoAs torres podem variar em design e podem ser feitas de concreto, aço ou uma combinação de ambos, dependendo dos requisitos específicos da ponte.

Cabos: Os cabos são os principais elementos de suporte de carga de uma ponte de cabos. Eles se estendem das torres e se ligam ao convés em vários pontos, formando um padrão semelhante a um ventilador ou uma harpa.Os cabos são tipicamente feitos de aço de alta resistência ou outros materiais fortesO número e a disposição dos cabos podem variar dependendo do projeto e do comprimento da ponte.

Estrutura da viga principal da ponte de cabos

A função do feixe de estrada tem três aspectos:

(1) Distribuir a carga morta e a carga activa no cabo.

(2) Como parte de toda a ponte, juntamente com o cabo e a torre, a força suportada pelo feixe principal é principalmente a pressão axial formada pelo componente horizontal do cabo,Por isso, precisa ter uma rigidez suficiente para evitar a flexão..

(3) Resistir ao vento transversal e às cargas sísmicas e transmitir estas forças para a subestrutura.

Espaçamento adequado de vigas principais de diferentes materiais

As vigas principais das pontes de cabos são compostas por quatro vias diferentes:

1As vigas de betão pré-stressadas, conhecidas como pontes de betão com cabos, têm um comprimento económico inferior a 400 m.

2. viga composta de aço-betão, chamada de ponte de cabos de viga composta, comprimento econômico 400 ~ 600m.

3A trave principal, de aço, conhecida como ponte de aço, com um comprimento económico superior a 600 m.

4O trecho principal é constituído por uma viga principal de aço ou por uma viga composta de aço e betão, e o trecho lateral é constituído por uma viga de betão, denominada ponte híbrida de cabos com um trecho económico superior a 600 m.

Aplicação de pontes de cabos:

Ponte de cabos rodoviários, ponte de cabos ferroviários.

Torre de cabos da ponte de cabos

A composição dos componentes da torre de cabos: a torre desempenha um papel decisivo na estética: seleção cuidadosa de formas, proporções de tamanho de desenho, uso de modelos e otimização local.

O principal componente da torre de cabos é a coluna da torre, e há também vigas ou outros membros de ligação entre as colunas da torre.

Em geral, as vigas entre as colunas da torre podem ser divididas em vigas de carga e vigas não-portadoras.e uma viga de barra de pressão ou uma viga de barra de ligação na curva da coluna da torreEsta última é a viga superior da torre e a viga média da coluna da torre sem virar.

A estrutura da torre de concreto

Geralmente, a torre de cabo de corpo sólido é adequada para pontes de cabo de pequena e média extensão, para pequena extensão pode ser usada uma seção igual,para mais de mediano span coluna de ponte de cabo-estacionado pode ser usado secção oca.

A estrutura da torre de cabos de secção retangular é simples, e seus quatro cantos devem ser feitos de esquinas de camiseta ou arredondadas para facilitar a resistência ao vento.O pilar de secção H é o mais desfavorável contra o ventoA secção octogonal é favorável à configuração de tendões pretensos circunferenciais fechados, mas a estrutura é ligeiramente complicada.

A secção em forma de H na fachada não pode expor a cabeça de âncora, o que melhora a aparência, mas ao mesmo tempo cria quatro planos de cabo.

Este problema pode ser resolvido usando torres de seção H com dois planos de cabos.e usando duas formas para cruzar as configurações superior e inferior pode evitar que a torre da ponte seja torcida, mas não bonita.

Cable de fixação da ponte de fixação de cabo

Construção de cabos de suspensão

A estrutura da linha de tração é basicamente dividida em duas categorias: cabo de instalação integral e cabo de instalação disperso.A representação do primeiro é de cabos paralelos com âncoras fundidas a frio, enquanto que a representação dos últimos é de cabos de arame paralelo com ancoragem.

1.Cable de arame paralelo com ancoragem a frio

2.Cable de aço paralelo com fixação de pinças

O fio de aço no cabo de fio paralelo é substituído por um fio de aço de seção igual, que se torna um cabo de fio de aço.

O peso do cabo de linha única de aço é leve, o transporte e a instalação são convenientes, mas a cabeça de âncora precisa de proteção no local, aumentando a dificuldade de garantia de qualidade.

Ancoração do cabo

1. Ancoração do cabo na viga

O componente vertical é equilibrado pela barra oblíqua de endurecimento.

2. Ancoração do cabo na torre do cabo

Diminuição do cabo

A vibração induzida pelo vento do cabo é comum em todos os tipos de pontes de cabos e tipos de pontes de cabos, e a vibração do cabo é fácil de causar fadiga e danos.As principais medidas para reduzir a vibração do cabo da ponte de cabos são as seguintes::

(1) Método de controlo pneumático.

(2) Método de redução das vibrações por amortecimento.

(3) Alteração das características dinâmicas do cabo.

O mecanismo de acção consiste em converter o cabo longo num cabo relativamente curto através da ligação, de modo a aumentar a frequência de base de vibração do cabo,e a vibração do cabo é suprimida.

É muito eficaz para prevenir vibrações de baixa frequência e também pode reduzir a probabilidade de vibração de chuva e vibração de um único cabo,Mas a supressão da vibração vorticidade geralmente ocorre na forma de alta ordem não é óbvioAlém disso, o cabo auxiliar é propenso a fraturas por fadiga, o que tem um certo impacto na paisagem da ponte.

(a)Método de controlo pneumático

A superfície lisa original do cabo é transformada numa superfície não lisa com arestas espirais, arestas de barras, sulcos em forma de V ou pontos côncavos circulares.A colisão na superfície do cabo pode impedir a formação da linha de água do cabo quando chove, evitando assim a ocorrência de vibrações de chuva.

(2)Método de redução das vibrações de amortecimento

O mecanismo do método de redução das vibrações de amortecimento consiste em aumentar a razão de amortecimento do cabo através da instalação de um dispositivo de amortecimento de modo a conter a vibração do cabo.De acordo com a relação entre o dispositivo de amortecimento e o cabo, o dispositivo de amortecimento pode ser dividido num amortecedor interno colocado na manga e num amortecedor externo ligado ao cabo.

(3)Método de alteração das características dinâmicas do cabo

Vários cabos são ligados uns aos outros por acoplamentos ou cabos auxiliares, que podem ter um diâmetro muito menor do que o cabo principal.

O método de construção da ponte de cabos pode ser resumido da seguinte forma:Existem métodos de construção de suporte, método de construção de empurrão, método de construção rotativa e método de construção em cantilever (montagem em cantilever e fundição em cantilever).

Evercross Steel Bridges Visão geral: