Estudo Revela Principais Descobertas sobre a Estabilidade do Suporte de Aço de Pontes

As pontes atravessam montanhas, rios e vales, ligando cidades e áreas rurais como nós críticos nas redes modernas de transporte.Mas o que mantém estes gigantes de aço firmes contra o vento e o tempoA resposta reside nos seus sistemas de apoio, muitas vezes negligenciados, mas vitais, os guardiões silenciosos que garantem a segurança de todos os viajantes.

Como componentes auxiliares indispensáveis das estruturas de pontes, os sistemas de suporte desempenham várias funções cruciais:

• Construção estabilizadora:Durante a construção de pontes, os sistemas de suporte atuam como estruturas robustas, impedindo que as vigas principais se dobrem lateralmente sob seu próprio peso e pressão de concreto molhado.
• Distribuição da carga:Eles distribuem de forma inteligente as cargas entre as vigas principais, garantindo uma transmissão de força equilibrada e evitando sobrecarga localizada para prolongar a vida útil.
• Resistência ao encolhimento:Para flanges de compressão ou membros de cordas propensos a dobras laterais, os sistemas de suporte fornecem restrições eficazes para melhorar a estabilidade estrutural geral.

Com base nas suas funções e características estruturais, os sistemas de apoio são divididos em três categorias principais:

Previnindo principalmente a flexão lateral das brincadeiras de compressão, o suporte plano normalmente consiste em membros diagonais que conectam a brincadeira de compressão de uma viga principal para formar estruturas planas de treliça.Esta configuração efetivamente resiste ao movimento lateral, reduzindo o dobramento de meia-longitudes de onda para bracing intervalos.

Em pontes compostas de aço-betão, o suporte de plano geralmente é instalado acima das flanges superiores e integrado com a fundição do convés.Os projetos modernos evitam cada vez mais este método devido a conflitos com o encosto permanenteQuando não são fundidos com decks, o apoio do plano requer validação de desempenho a longo prazo.

Normalmente dispostos entre pares de vigas, o suporte torsional permite a pré-fabricação de fábrica para montagem rápida no local.não restringe diretamente o movimento da flange, mas aumenta a estabilidade restringindo a torção geral da viga através de conexões rígidas nos níveis da flange.

Embora menos eficaz do que o suporte de plano para maximizar a resistência de dobra, o suporte de torção oferece vantagens na eficiência da construção e melhor distribuição de cargas de colisão / vento.A maioria dos suportes de torção permanece permanentemente instalada mesmo depois de servir fins temporários.

Quando as flanges de compressão não possuem retenção lateral direta (por exemplo, distantes dos conveses), o suporte de estrutura em U, que inclui vigas transversais e rígidos, fornece suporte lateral flexível.Sua rigidez é crítica contra a flexão, nomeadamente nas regiões de momento negativo das pontes transversais ferroviárias e das vigas compostas.

A eficácia do U-frame depende da presença do convés perto das flanges de tensão.

Assegurar a segurança das pontes requer uma meticulosa concepção do sistema de apoio através destas fases:

1. Posicionamento dos suportes intermediários:Determinação das posições e rigidez ideais para evitar a flexão com base na mecânica das vigas.
2. Projeto de suporte intermediário:Detalhe das secções transversais e das ligações para suportar as cargas previstas.
3. Projeto do suporte dos rolamentos:Engenharia de conexões robustas que transferem cargas de superestrutura para pilares/abutments.

A análise de dobragem crítica elástica através de modelagem de elementos finitos ajuda a calcular a resistência de dobragem da viga.Métodos simplificados que utilizam analogias entre feixe e mola determinam a resistência de flexão do projeto quando os suportes são suficientemente rígidos para evitar a deflexão entre os suportes.

Plano de apoio:Concebido para condições exclusivamente de aço utilizando métodos PD 6695-2, exigindo verificação de rigidez através de modelagem 2D de deflexões laterais do pior caso.

Reforço de torção:Também concebido para etapas de aço utilizando métodos PD 6695-2 incorporando conceitos de meio comprimento de onda de dobragem, com parâmetros derivados de modelos de grade que simulam vários cenários de carga.

Reforço do quadro em U:Projetado para estruturas completas de acordo com os métodos da norma EN 1993-2, em que os cálculos de rigidez levam em conta os efeitos da flexibilidade da ligação sobre a eficácia da restrição.

O suporte torsional geralmente supera o suporte lateral. O suporte K se adapta a vigas profundas em pontes de várias vigas, enquanto as seções de canal funcionam melhor para vigas rasas.As vigas transversais de profundidade constante são preferíveis em pontes de convés trapezoidais.

Os suportes intermédios funcionam melhor perpendicularmente às vigas. Para inclinações ≤ 20°, os suportes de rolamento podem alinhar-se com os pilares; além disso, torna-se necessário o dobramento perpendicular.

A maioria dos suportes serve necessidades temporárias durante a colocação de concreto, mas muitas vezes permanece permanentemente devido a dificuldades de remoção e potenciais requisitos de demolição futuros.

As conexões antiderrapagens com parafuso dominam a conveniência de montagem em campo, embora muitas vigas cheguem pré-apertadas em pares para instalação imediata.