Permanente hangbrug met kabel

Beschrijving:

Stabiliteitskabel geblokkeerde bruggen hoge sterkte voor grote span

Kabelbrug, ook bekend als diagonale brug, is een soort brug waarbij de hoofdbalk met veel kabels rechtstreeks op de brugtoren wordt getrokken.een gespannen kabel en een gebogen balk.

De kabelbrugis hoofdzakelijk verdeeld in drie delen: hoofdstraal, kabeltoren en staande kabel.

De hoofdbalk heeft over het algemeen een betonnen structuur, een staal-beton combinatiestructuur.

Staalstructuur of staal en beton gemengde structuur.

Kabeltoren - het heeft een beton-, staal-betoncombinatie of een staalconstructie.

Staakkabel - is gemaakt van hoogsterk materiaal (hoge sterkte staaldraad of staalstreng).

Span lay-out

1. Twin Tower drie span: vanwege de grote span is het grotere, meestal geschikt voor het oversteken van grotere rivieren.

2. enkelvoudige toren met dubbele spanning: door de grote openingspanning is deze over het algemeen kleiner dan de grote openingspanning van de tweelingtoren met drie spanningen,geschikt voor het oversteken van kleine en middelgrote rivieren en stedelijke grachten.

3- Drie torens, vier-span en multi-tower multi-span:vanwege de middelste toren top van de multi-toren multi-span kabel-staande brug en hangbrug heeft geen eind anker kabel om effectief te beperken van de verplaatsingEen cable-stayed bridge of suspension bridge with flexible structure adopts multi-tower and multi-span will further increase the flexibility of the structure, which may lead to excessive deformation. Een cable-stayed bridge of een hangbrug met flexibele structuur adopteert een multi-toren en een multi-span zal de flexibiliteit van de structuur verder verhogen, wat kan leiden tot overmatige vervorming.

4. Hulppier en zijdelingse loodspanning

Bij een live belasting ontstaat vaak een groot positief buigmoment bij het einde van de zijspanning van de balk, wat leidt tot de rotatie van de balk, waardoor het uitbreidingsgewricht gemakkelijk beschadigd raakt.Het kan worden opgelost door verlenging van de zijkant balk om de lead span te vormen of het instellen van de hulp pier.

Cable tower arrangement of cable-stayed bridge

De vorm van de kabeltoren

Cable tower is the main structure to express the personality and visual effect of cable-stayed bridge, so the aesthetic design of cable tower should be paid enough attention. Cable tower is de belangrijkste structuur om de persoonlijkheid en het visuele effect van cable-stayed bridge uit te drukken, dus het esthetische ontwerp van cable tower moet voldoende aandacht krijgen.

Het ontwerp van de toren moet geschikt zijn voor de opstelling van de kabel, de krachtoverdracht moet eenvoudig en duidelijk zijn,en de toren moet zo veel mogelijk onder axiale druk staan onder de werking van dode lading.

a) Het is een single column type hoofdtoren, die eenvoudig in structuur is.

(b) Het is A-vormig.

(c) Het is omgekeerd Y-type, die heeft high stiffness along the bridge en is bevorderlijk om de onbalansed tension of the cable on both sides of the cable tower te weerstaan.De A-vorm kan ook het negatieve buigmoment van de hoofdstraal op dit punt verminderen.

The layout of the cable tower cross bridge direction can be divided into single column type, double column type, door type or H type, A type, gem type or inverted Y type.

De verticale en horizontale opstelling van de pylon is van een enkelkolom, die alleen geschikt is voor kabelbruggen met één vlak.Wanneer het nodig is om de windstijfheid van de transversale brug te versterken, kan het type g of h worden gebruikt. b~d is over het algemeen geschikt voor het geval van biplanare kabels. e, f en i zijn over het algemeen geschikt voor kabelbruggen met dubbele diagonale kabeloppervlakken.

The height to span ratio van de toren

De hoogte van de toren bepaalt de stijfheid en economie van de hele brug.

Dragline arrangement

Positie van het kabelvlak

Er zijn over het algemeen drie soorten kabeloppervlak posities, namelijk (a) single cable plane (b) vertical double cable plane (c) oblique double cable plane en multiple cable plane.

Een enkel kabelvlak: doos met een grote mechanische torsiestijfheid.De hoofdstraal moet worden gebruikt op de brug vloer met een breed gezichtsveld.

Verticaal dubbelkabelvlak: het koppel dat op de brug werkt, kan worden weerstaan door de askracht van de kabel, en de hoofdstraal kan een sectie met een lagere torsiestijfheid gebruiken.De windweerstand is relatief zwak..

een diagonaal dubbelkabelvlak,Dit is vooral gunstig voor de brugdekbalk om windtorsionale trillingen te weerstaan.. Neigende dubbele kabel gezichten moeten Y, A of twin pylons aannemen. Als de span is te klein, overwegen het uitzicht, moet niet worden aangenomen.of wanneer het niet kan voldoen aan de vereisten van windweerstand.

Kabelvlakvorm

There are three basic types of cable surface shapes as shown, namely (a) radial shape, (b) harp shape and (c) sector.

Vervanging van de hoogte van de kabel

a) radiatieve vorm b) harpvorm c) sector.

a) De radiale opstelling van de kabel is gelijkmatig verdeeld over de hoofdstraal, terwijl deze op de toren op het bovenste punt is geconcentreerd.Omdat de gemiddelde snijhoek tussen de kabel en het horizontale vlak groot is, heeft de verticale component van de kabel een groot dragende effect op de hoofddraai, maar de structuur van het verankeringspunt op de top van de toren is ingewikkeld.

b) The cable in the harp-shaped arrangement is arranged in parallel, which is more concise when the number of cables is small, wat is meer concise wanneer het aantal kabels klein is,en kan de verbindingsstructuur van de kabel en de kabeltoren vereenvoudigenHet nadeel is dat de hellingshoek van de kabel klein is.de totale spanning van de kabel is grootDus de kabel wordt meer gebruikt.

c) De sectoren van de kabels zijn niet parallel aan elkaar geplaatst, hebben de voordelen van de bovenstaande twee opstellingen en zijn veel gebruikt in het ontwerp.

De kabels van een kabelbrug zijn in een ventilatorachtig patroon geplaatst en strekken zich uit van de torens tot aan het brugdek.De kabels zijn gemaakt van hoogwaardig staal en zijn zowel aan de torens als aan het brugdek verankerdDe opstelling van de kabels zorgt voor een opvallend uiterlijk en draagt bij tot de verdeling van de belasting van de brug.

Layout of cable spacing

De voordelen van het dichte kabel systeem zijn als volgt:

1De kabel afstand is klein, het hoofdbalk buigmoment is klein.

2De kabelkracht is klein, de verankering is eenvoudig.

3De verandering van de spanningsstroom bij het ankerpunt is klein, en het versterkingsbereik is klein.

4- Bevorderlijk voor arm erectie.

5Makkelijk te wisselen.

6Wanneer de kabelbrug met kantilever wordt opgetrokken, moet de afstand tussen de kabels 5 tot 15 m bedragen.

The structural system of cable-stayed bridges can be divided into the following different ways: De bruggen met kabel-staged bruggen kunnen worden onderverdeeld in:

Volgens de combinatie van toren, balk en pier: drijvend systeem, semi-drijvend systeem, tower beam consolidation system en rigid structure system.

Volgens de continue modus van de hoofdstraal zijn er continue systemen en T-structuren.

Volgens de verankeringsmethode van de kabel wordt deze geclassificeerd als zelfverankerd en aan de grond verankerd

Alleen wanneer de hoofdspanne groot is en de zijspanne klein, gebruiken een paar kabel-stayed bridges een gedeeltelijk grondankersysteem.

Stackabels: de stackabels zijn de afzonderlijke kabels die het kabel-stac-brugsysteem vormen.het primaire steunpunt voor het brugdek.

Gebouwde bruggen met een lage toren

Classificatie naar torenhoogte: conventionele kabelbruggen en gedeeltelijke kabelbruggen met lage torens.

De mechanische prestaties van de gedeeltelijke kabelbrug met lage pylon liggen tussen de balkbrug en de kabelbrug.

De voordelen van kabelbruggen:

De grootte van de balk is klein en de oversteekcapaciteit van de brug groot.

Less restricted by the bridge clearance and deck elevation. Minder beperkt door de brugklaring en dekhoogte.

Er is geen behoefte aan een gecentraliseerde ankerstructuur zoals een hangbrug.

Gemakkelijk om te bouwen.

Langere afstanden: kabelbruggen kunnen grotere afstanden afleggen dan traditionele balkbruggen.

Structurele efficiëntie: Kabelbruggen zijn structureel efficiënt omdat ze de lasten via de kabels en torens efficiënt naar de fundering verdelen.

The structure of the main beam of the cable-stayed bridge De structuur van de hoofdbalk van de kabel-stayed bridge

De functie van de hoofdstraal heeft drie aspecten:

(1) Distribueer de dead load en live load naar de kabel.

(2) Als onderdeel van de hele brug, samen met de kabel en toren, de kracht gedragen door de hoofdstraal is voornamelijk de axiale druk gevormd door de horizontale component van de kabel,Dus het moet voldoende stijfheid hebben om buckling te voorkomen..

3) Weerstand bieden aan wind en seismische belastingen en deze krachten overbrengen naar de onderbouw.

Geschikte spanning van hoofdbalken van verschillende materialen

De belangrijkste balken van kabel-stayed bridges zijn samengesteld uit vier verschillende manieren:

1- Betonbalken, ook wel betonnen kabelbruggen genoemd, met een economische lengte van minder dan 400 m.

2. Steel-concrete composite beam, called composite beam cable-stayed bridge, economic span 400 tot 600m.

3Alle stalen hoofdbalk, bekend als stalen kabel-staande brug, economische span meer dan 600m.

4De hoofdspan is een staal hoofdbalk of een staal-concrete composiet balk, en de zijspan is een concrete balk, die een hybride kabel-stayed brug wordt genoemd met een economische span van meer dan 600m.

Bovendien moet worden overwogen dat de hoofddraai voldoende sterkte en stijfheid heeft om de kabel met een verminderde werklast te vervangen.Het is ook noodzakelijk te overwegen dat de structuur nog voldoende veiligheidsreserve heeft wanneer de afzonderlijke kabel per ongeluk breekt of uit het werk komt..

Kenmerken van kabelbruggen:

Goed oversteken.

De hoogte van de balk is klein.

Het horizontale onderdeel van de kabel wordt in evenwicht gebracht door de asdruk van de hoofdstraal.

Cable tower van de kabel-stayed bridge

The composition of the cable tower components: The tower plays a decisive role in aesthetics: careful selection of shapes, drawing size proportions, using models, and local optimization De compositie van de kabeltoren componenten: de toren speelt een beslissende rol in esthetiek: zorgvuldige selectie van vormen, tekening grootte proporties, gebruik van modellen, en lokale optimalisatie.

De eerste is een buigbalk voor het vaststellen van de steun van de hoofdbalk, en een drukbalk of een bandbalk aan de bocht van de torenkolom.De laatste is de bovenste balk van de toren en de middelste balk van de torenkolom zonder te draaien.

De structuur van de betontoren

Generally, solid body cable tower is suitable for small and medium span cable-stayed bridge, for small span can be used equal section, voor kleine span kan worden gebruikt voor kleine en middelgrote span kabel-stayed bridge, voor kleine span kan worden gebruikt voor kleine en middelgrote span kabel-stayed bridge, voor kleine span kan worden gebruikt voor kleine en middelgrote span kabel-stayed bridge, voor kleine span kan worden gebruikt voor kleine en middelgrote span kabel-stayed bridge, voor kleine en middelgrote span kabel-stayed bridgevoor meer dan medium span kabel-staande brug kolom kan worden gebruikt holle sectie.

De structuur van de rechthoekige sectie kabeltoren is eenvoudig, en zijn vier hoeken moeten worden gemaakt van chamfer of afgeronde hoeken om windweerstand te vergemakkelijken.De H-sectie pylon is het meest ongunstig tegen de windOctagonal section is conducive to the configuration of closed circumferential prestressed tendons, maar de structuur is iets gecompliceerd.

Het H-vormige gedeelte op de gevel kan de ankerkop niet blootstellen, wat het uiterlijk verbetert, maar tegelijkertijd vier kabelvlakken creëert.

Dit probleem kan worden opgelost door H-section towers met twee kabelvlakken te gebruiken.en met behulp van twee vormen om de bovenste en onderste instellingen te kruisen kan voorkomen dat de brug toren te worden gedraaid maar niet mooi.

Blijf kabel van de kabel-stayed brug

De bouw van de kabel

The structure of dragline is basically divided into two categories: integrale installatie kabel en verspreide installatie kabel.De voornaamste afbeelding is parallelle draadkabels met koudgegooid anker, terwijl de representatie van de laatste is parallel wire cables with clip anchors.

1.Paralleldraadkabel met koudgegooid anker

2Parallel steel cable met clip anchor.

De staaldraad in de parallelle draadkabel wordt vervangen door een staaldraad van gelijke doorsnede, die een staaldraadkabel wordt.

Single steel strand cable weight is light, transport and installation is convenient, but the anchor head needs on-site protection, quality assurance difficulty increases.

Verankering van de kabel

1Verankering van de kabel op de balk

Het verticale onderdeel wordt in evenwicht gehouden door de verstijvende schuine staaf.

2. Verankering van de kabel op de kabeltoren

Demping van de kabel

De door de wind veroorzaakte trillingen van de kabel zijn gebruikelijk bij alle soorten bruggen met kabel en de trillingen van de kabel veroorzaken gemakkelijk vermoeidheid en beschadiging.de belangrijkste maatregelen om de trillingen van de kabel van de kabelbrug te verminderen zijn de volgende::

(1) Pneumatic control method.

(2) Verminderingsmethode voor dempende trillingen.

3) Het veranderen van de dynamische kenmerken van de kabel.

(1)Pneumatische bedieningsmethode

De oorspronkelijke gladde oppervlakte van de kabel is gemaakt in een niet-smooth oppervlak met spiraal ridges, bar ridges, V-shaped grooves of cirkelvormige concave punten.De hobbel op het kabeloppervlak kan de vorming van de kabelwaterlijn voorkomen wanneer het regent, waardoor de voorkoming van regen trillingen.

(2)Methode voor de vermindering van dempende trillingen

De mechanisme van damping vibration reduction method is to increase the damping ratio of the cable by installing damping device so as to restrain the vibration of the cable. Het mechanisme van damping vibration reduction method is om de damping ratio van de kabel te verhogen door een damping device te installeren om de trillingen van de kabel te beperken.Volgens de relatie tussen de demping en de kabel, kan de dempingsinrichting worden onderverdeeld in een in de hoes geplaatste interne demper en een aan de kabel bevestigde externe demper.

(3)Method of changing cable dynamic characteristics De methode van het veranderen van dynamische kenmerken van kabels

Verscheidene kabels worden met elkaar verbonden door middel van koppelingen (kabelklemmen) of hulpkabels, die een veel kleinere diameter kunnen hebben dan de hoofdkabel.

Het is zeer effectief om lage frequentie trillingen te voorkomen, en kan ook de kans op regen trilling en single kabel trilling te verminderen,Maar de onderdrukking van vorticiteit trillingen meestal voorkomt in de vorm van hoge orde is niet duidelijkDaarnaast is de hulpkabel gevoelig voor vermoeidheidsfractuur, wat een bepaalde impact heeft op het bruglandschap.

De bouwmethode van de kabelbrug kan als volgt worden samengevat:: er zijn steunconstructiemethode, drukconstructiemethode, roterende constructiemethode en kantileverconstructiemethode (kantileverassemblage en kantilever gieten).

Application of cable-stayed bridges:

Highway cable-stayed bridge, railway cable-stayed bridge.

Overzicht van Evercross Steel Bridges: