Lời giới thiệu
Các vạch hộp thép đã được sử dụng rộng rãi trong các dự án cơ sở hạ tầng quy mô lớn do các tính chất cấu trúc tuyệt vời của chúng, bao gồm khả năng chống xoắn, xử lý các khoảnh khắc cao,và duy trì sự ổn định trong thời gian dàiMột trong những thực hiện đáng chú ý nhất của thép hộp vạch có thể được nhìn thấy trong việc xây dựngĐường viền Millau, một cây cầu nối cáp ở miền nam nước Pháp, vẫn là một trong những cấu trúc cây cầu cao nhất và dài nhất trên thế giới.và các kỹ thuật xây dựng liên quan đến việc sử dụng vạch hộp thép trong Viaduct Millau.
Nhìn tổng quan về Viaduct Millau
Millau Viaduct là một cây cầu cáp dài vượt qua thung lũng sông Tarn. Nó giữ kỷ lục về các cầu nối cao nhất trên thế giới, với cột cao nhất đạt 343 mét (1,125 ft), cao hơn tháp Eiffel được thiết kế bởi kỹ sư người PhápMichel Virlogeuxvà kiến trúc sư người AnhNorman Foster, cây cầu trải dài 2.460 mét (8.070 ft) với bảy bến tàu mỏng, và nó mang đường cao tốc A75 qua hẻm núi.
Một trong những yếu tố cấu trúc xác định của cây cầu này là boong thép liên tục của nó, hỗ trợ bề mặt đường.Thiết kế của cây cầu đòi hỏi một boong nhẹ nhưng mạnh mẽ để phù hợp với chiều dài dài và các lực áp dụng bởi cả tải trọng giao thông và các yếu tố môi trường, như gió.
Thiết kế và vai trò cấu trúc của thép Box Beams
Cầu của Viaduct Millau là một ván hộp thép liên tục, bao gồm một phần rỗng hình chữ nhật.Đường đệm hộp cắt kín là lý tưởng cho ứng dụng này do khả năng chống lại cả căng thẳng xoắn và uốn cong, một yếu tố quan trọng trong việc thiết kế các cây cầu dài.
Các boxes thép giá đỡ sàn rộng 32 mét và sâu 4,20 mét, với hai lưới thép hỗ trợ cấu trúc dọc theo chiều dài của nó.được thiết kế để tối ưu hóa sự cân bằng giữa trọng lượng và khả năng chịu tảiSự lựa chọn của một phần hộp rỗng đảm bảo rằng cây cầu vẫn ổn định dưới tải năng động, bao gồm gió và giao thông,và giảm thiểu số lượng lệch trải qua bởi boong trên dải dài của nó.
Một trong những thách thức quan trọng nhất trong việc thiết kế Cầu dẫn Millau là quản lý lực xoắn do chiều dài và chiều cao của cấu trúc.Tốc độ gió trong thung lũng có thể đạt mức cao, tạo ra các khoảnh khắc xoắn lớn dọc theo chiều dài của cây cầu.duy trì sự ổn định của boong trong điều kiện cực đoan nhấtCác vạch cắt mở, chẳng hạn như các vạch I hoặc H truyền thống, sẽ dễ bị xoắn hơn nhiều và sẽ không cung cấp độ cứng cần thiết cho ứng dụng như vậy.
Sản xuất và lắp đặt boong thép
Các vạch thép hộp cho Millau Viaduct đã được chế tạo sẵn bên ngoài, với các phần nặng lên đến 600 tấn.nơi họ được tập hợpQuá trình xây dựng liên quan đến việc trượt các phần sàn theo chiều ngang lên các bến tàu bằng cách sử dụng cắm thủy lực, một quá trình được gọi làkhởi động từng bước.
This method allowed the project team to construct the bridge with minimal environmental disruption to the valley below and significantly reduced the time and cost associated with traditional bridge-building methodsSự lựa chọn thép cho các ván hộp cũng bị ảnh hưởng bởi khả năng chế tạo vật liệu thành các hình dạng phức tạp với độ chính xác cao,cho phép nhóm thiết kế đạt được các tính chất khí động học cần thiết để giảm thiểu sức kháng gió và rung động.
Ưu điểm cấu trúc của các vạch hộp thép trong đường viền Millau
Những bài học học được và những ứng dụng rộng hơn
Việc sử dụng vạch hộp thép trong Viaduct Millau là một ví dụ điển hình về cách các giải pháp cấu trúc sáng tạo có thể đáp ứng nhu cầu của các thách thức kỹ thuật phức tạp.Sự thành công của dự án này nhấn mạnh tầm quan trọng của kháng xoắn, hiệu quả vật liệu và các cân nhắc khí động học khi thiết kế các cây cầu quy mô lớn.
Ngoài việc xây dựng cầu, vạch hộp thép đã tìm thấy các ứng dụng trong các tòa nhà cao tầng, nền tảng ngoài khơi và mái nhà rộng,khi các lực xoắn và các yêu cầu chịu tải đòi hỏi phải sử dụng các vạch cắt kínThiết kế của Millau Viaduct cũng minh họa những lợi ích của kỹ thuật chế tạo sẵn và các kỹ thuật phóng từng bước.mà bây giờ được sử dụng phổ biến trong việc xây dựng các cây cầu lớn và các dự án cơ sở hạ tầng lớn khác.
Đường viền Millau là một kỳ quan kỹ thuật, được thực hiện thông qua việc sử dụng các vạch thép.dung dịch chống xoắn có khả năng trải dài khoảng cách rộng lớn, khung thép hộp đã được chứng minh là một công cụ không thể thiếu trong xây dựng cầu hiện đại. The success of this project highlights the role that advanced structural design and materials science play in creating infrastructure that is not only functional but also visually stunning and environmentally efficient.
