Μελέτη Αποκαλύπτει Βασικές Πληροφορίες για τη Σταθερότητα της Υποστήριξης Χάλυβα σε Γέφυρες

Οι γέφυρες διασχίζουν βουνά, ποτάμια και κοιλάδες, συνδέοντας πόλεις και αγροτικές περιοχές ως κρίσιμοι κόμβοι στα σύγχρονα δίκτυα μεταφορών.Αλλά τι κρατά αυτούς τους γίγαντες του χάλυβα να στέκονται σταθεροί ενάντια στον άνεμο και τον καιρό;Η απάντηση έγκειται στα συχνά παραμελημένα αλλά ζωτικά συστήματα υποστήριξής τους, τους σιωπηλούς φύλακες που εξασφαλίζουν την ασφάλεια κάθε ταξιδιώτη.

Ως αναπόφευκτα βοηθητικά στοιχεία των δομών γέφυρας, τα συστήματα υποστήριξης εκπληρώνουν πολλαπλούς καίριους ρόλους:

• Σταθεροποιητική κατασκευή:Κατά τη διάρκεια της κατασκευής γέφυρας, τα συστήματα στήριξης λειτουργούν ως ανθεκτικά πλαίσια, εμποδίζοντας τις κύριες ράβδους από την πλευρική κάμψη κάτω από το δικό τους βάρος και την πίεση υγρού σκυροδέματος.
• Κατανομή φορτίου:Διανέμουν με ευφυία το φορτίο μεταξύ των κύριων δορυφόρων, εξασφαλίζοντας ισορροπημένη μετάδοση δύναμης και αποτρέποντας τον τοπικό υπερφόρτωση για να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής.
• Αντίσταση στροφής:Για τις φλάντζες συμπίεσης ή τα μέλη χορδών που είναι επιρρεπή σε πλευρική κάμψη, τα συστήματα στήριξης παρέχουν αποτελεσματικούς περιορισμούς για την ενίσχυση της συνολικής δομικής σταθερότητας.

Με βάση τη λειτουργία και τα δομικά χαρακτηριστικά, τα συστήματα υποστήριξης χωρίζονται σε τρεις κύριες κατηγορίες:

Προκειμένου να αποφευχθεί κατά κύριο λόγο ο πλευρικός σπασμός των φλάντζων συμπίεσης, η στήριξη πλάτους αποτελείται συνήθως από διαγώνια μέλη που συνδέουν τη φλάντζη συμπίεσης μιας κύριας δομής δομής για να σχηματίσουν επίπεδες δομές δομής.Αυτή η διαμόρφωση αντιστέκεται αποτελεσματικά στην πλευρική κίνηση με τη μείωση των μισών μήκων κύματος κάμψης σε διαστήματα στήριξης.

Στις σύνθετες γέφυρες από χάλυβα και σκυρόδεμα, η στήριξη του πλάτους συνήθως εγκαταστάθηκε πάνω από τις κορυφαίες φλάντζες και ενσωματώνεται με την χύτευση του καταστρώματος.τα σύγχρονα σχέδια αποφεύγουν όλο και περισσότερο αυτή τη μέθοδο λόγω συγκρούσεων με τη μόνιμη φόρμα του καταστρώματοςΌταν δεν έχουν χτιστεί με καταστρώματα, η στήριξη του σχεδίου απαιτεί μακροπρόθεσμη επικύρωση της απόδοσης.

Συνήθως τοποθετούνται ανάμεσα σε ζευγάρια ράβδους, οι στροφικές στήριξεις επιτρέπουν την εργοστασιακή προκατασκευή για ταχεία συναρμολόγηση στο χώρο.δεν περιορίζει άμεσα την κίνηση της φλάντζης αλλά ενισχύει τη σταθερότητα περιορίζοντας τη συνολική στροφή της δομής μέσω άκαμπτων συνδέσεων στα επίπεδα της φλάντζης.

Ενώ είναι λιγότερο αποτελεσματική από την στήριξη σχεδίου για τη μεγιστοποίηση της αντοχής κάμψης, η στήριξη στροφής προσφέρει πλεονεκτήματα στην αποτελεσματικότητα της κατασκευής και την καλύτερη κατανομή των φορτίων σύγκρουσης / ανέμου.Οι περισσότεροι στρεβλωτικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί σιδηροδρομικοί.

Όταν οι φλάντζες συμπίεσης δεν διαθέτουν άμεση πλευρική συγκράτηση (π.χ. μακριά από τα καταστρώματα), η στήριξη U-frame ἀπό διασταυρούμενες δομές και σφιγκτήρες παρέχει ευέλικτη πλευρική υποστήριξη.Η δυσκαμψία του αποδεικνύεται κρίσιμη για την απομάκρυνσή του, ιδιαίτερα στις σιδηροδρομικές γέφυρες μισής διαμέτρου και στις αρνητικές περιοχές στιγμής των σύνθετων ράβδων.

Η αποτελεσματικότητα του U-frame εξαρτάται από την παρουσία του καταστρώματος κοντά σε φλάντζες έντασης.

Η διασφάλιση της ασφάλειας της γέφυρας απαιτεί σχολαστικό σχεδιασμό του συστήματος υποστήριξης μέσω των ακόλουθων φάσεων:

1. Τοποθέτηση ενδιάμεσων υποστηρικτών:Καθορισμός βέλτιστων θέσεων και δυσκαμψίας για την πρόληψη της κάμψης με βάση τη μηχανική των ράβδων.
2. Σχεδιασμός ενδιάμεσης υποστήριξης:Λεπτομερείς διατομές και συνδέσεις για την αντοχή σε αναμενόμενα φορτία.
3. Σχεδιασμός υποστήριξης ρουλεμάν:Μηχανική ισχυρών συνδέσεων που μεταφέρουν φορτία της υπεργοδόμησης στις πύλες/αποκλίσεις.

Η ανάλυση ελαστικής κρίσιμης κάμψης μέσω μοντελοποίησης πεπερασμένων στοιχείων βοηθά στον υπολογισμό της αντίστασης κάμψης των ράβδων.Απλουστευμένες μεθόδους που χρησιμοποιούν αναλογίες δέσμης και ελαστικού καθορίζουν την αντοχή κάμψης του σχεδιασμού όταν τα υποστηρίγματα είναι επαρκώς άκαμπτα ώστε να αποφεύγονται οι διασυνοριακές κάμψεις..

Στήριξη σχεδίου:Σχεδιασμένο μόνο για ατσάλινες συνθήκες χρησιμοποιώντας μεθόδους PD 6695-2, που απαιτούν επαλήθευση της ακαμψίας μέσω 2D μοντέλων των χειρότερων πλευρικών εκτροπών.

Στροφική στήριξη:Σχεδιασμένο επίσης για σταδίους μόνο από χάλυβα με τη χρήση μεθόδων PD 6695-2 που ενσωματώνουν έννοιες εξάμηνου μήκους κύματος, με παραμέτρους που προέρχονται από μοντέλα πλέγματος που προσομοιώνουν διάφορα σενάρια φόρτωσης.

Στήριξη σκελετού U:Σχεδιασμένο για ολοκληρωμένες δομές σύμφωνα με τις μεθόδους EN 1993-2, όπου οι υπολογισμοί δυσκαμψίας λαμβάνουν υπόψη τις επιπτώσεις της ευελιξίας σύνδεσης στην αποτελεσματικότητα των περιορισμών.

Η στροφική στήριξη γενικά ξεπερνά την πλευρική στήριξη. Η στήριξη K ταιριάζει σε βαθιές δομές σε γέφυρες πολλαπλών δομών, ενώ τα τμήματα καναλιών λειτουργούν καλύτερα για ρηχές δομές.Οι διασταυρούμενες δομές σταθερού βάθους είναι προτιμότερες σε γέφυρες τραπεζοειδούς καταστρώματος.

Για τις κλίσεις ≤ 20°, τα στήριγματα ρουλεμάν μπορούν να ευθυγραμμιστούν με τους πυλώνες· πέρα από αυτό, απαιτείται κάθετη διπλασία.

Οι περισσότερες στήριξεις εξυπηρετούν προσωρινές ανάγκες κατά την τοποθέτηση σκυροδέματος, αλλά συχνά παραμένουν μόνιμες λόγω δυσκολιών αφαίρεσης και πιθανών μελλοντικών απαιτήσεων κατεδάφισης.

Οι αδιάβροχες συνδέσεις κυριαρχούν για την ευκολία συναρμολόγησης στο πεδίο, αν και πολλές δοκάρια φτάνουν προετοιμασμένες σε ζεύγη για άμεση εγκατάσταση.