Cây cầu nổi có thể sử dụng nhiều lần không thuận tiện cho các con sông

Cầu Pontoon nổi Mô tả:

1- Cầu phi thuyền nổi.đề cập đến một cây cầu nổi trên bề mặt nước với một chiếc thuyền hoặc bể tàu ngầm thay vì các cầu cầu.Hệ thống phân phối chùm và dây cáp không khí.

2.Cầu phi thuyền nổicác điểm xem xét thiết kế sơ đồ cơ bản

Tình trạng đường, hiệu suất, cấu trúc tàu, bản vẽ tàu, môi trường

3- Nguyên tắc thiết kế cơ bản của cầu cầu nổi

Các nguyên tắc phải tuân thủ: các mục tiêu hiệu suất phù hợp với mục đích, an toàn, độ bền, chất lượng, dễ bảo trì và quản lý, hòa hợp với môi trường,kinh tế và các chỉ số khác.

Chọn loại cấu trúc: điều kiện địa hình, địa chất và địa lý nên được xem xét.

Bảng dưới đây cho thấy sự phân loại các mức hiệu suất trạng thái của cầu cầu nổi.Đối với tải trọng giao thông, sóng bão, sóng thần và động đất, các cầu nối được thiết kế trong một số cấp độ hiệu suất.

Số lượng các cấu trúc tàu và hệ thống tổng thể phải đáp ứng các yêu cầu về độ bền, biến dạng và ổn định.

Tuổi thọ của cây cầu nổi rất nhạy cảm với điều kiện môi trường và các yếu tố như tải trọng tự nhiên (như gió, sóng nước, dòng chảy, thay đổi thủy triều,Phân biến trong bề mặt hồ) và ăn mònDưới điều kiện chi phí chu kỳ thấp, tuổi thọ của cây cầu cầu nổi thường dự kiến là 75-100 năm.

Theo phân loại tầm quan trọng, cây cầu cầu nổi được chia thành loại tiêu chuẩn và loại đặc biệt quan trọng, tức làCầu cầu nổi loại A và cầu cầu nổi loại BCầu nổi A khác với cầu nổi B. Cầu nổi B được chia thành: đường cao tốc, đường cao tốc đô thị, đường đô thị được chỉ định, đường quốc gia thông thường, đường cao tốc đô thị, đường cao tốc đô thị, đường cao tốc đô thị, đường cao tốc đô thị, đường cao tốc đô thị, đường cao tốc đô thị, đường cao tốc đô thị, đường cao tốc đô thị, đường cao tốc đô thị, đường cao tốc đô thị, đường cao tốc đô thị, đường cao tốc đô thị, đường cao tốc đô thị, đường cao tốc quốc gia, đường cao tốc quốc gia, đường cao tốc quốc gia, đường cao tốc quốc gia, đường cao tốc quốc gia, đường cao tốc quốc gia, đường cao tốc quốc gia, đường cao tốc quốc gia, đường cao tốc quốc gia, đường cao tốc quốc gia, đường cao tốc quốc gia, đường cao tốc quốc gia, đường cao tốc quốc gia, đường cao tốc quốc gia, đường cao tốc quốc gia, đường cao tốc quốc gia.đường băng hai lần, cầu nối, cầu đường sắt, đặc biệt là các cây cầu địa phương và thành phố quan trọng.

Theo yếu tố tầm quan trọng, thiết kế của cây cầu nổi nên đảm bảo rằng nó có mức hiệu suất mục tiêu tương ứng được liệt kê trong bảng, chẳng hạn như tải, sóng bão,sóng thần và động đất.

4. Load thiết kế cầu cầu nổi

Khả năng nổi, sóng nước, gió và thời gian tái phát

Trong quá trình thiết kế cầu cầu nổi, sự thay đổi mực nước do thủy triều, sóng thần và sóng bão là một trong những tải trọng kiểm soát.Trục dọc của cầu cầu nổi nên được xem xét trong thiết kếKhi gió thổi trên mặt nước, sóng tạo ra sẽ tạo ra tải trọng ngang, dọc và xoắn trên cầu cầu nổi.Chiều dài gió (chiều dài vùng gió), cấu trúc kênh và độ sâu.

Tốc độ gió thiết kế là tốc độ trung bình trong khoảng thời gian 10 phút ở độ cao 10m trên mặt nước.

Trọng lượng kết hợp

Trọng lượng kết hợp sẽ có tác dụng bất lợi đối với cầu cầu nổi.

Mức thủy triều được chia thành các loại sau:

Trong trận động đất: giữa H.W.L. ((mức nước cao) và L.W.L. ((mức nước thấp);

Trong cơn bão tuyết: giữa H.H.W.L. ((H.W.L. cao nhất) và L.W.L. hoặc giữa H.H.W.L. và L.L.W.L. ((L.W.L. thấp nhất);

Điều kiện sử dụng: giữa H.W.L. và L.W.L.

Do đó, không có thiệt hại chết người xảy ra trong sóng thần, hoặc từ sự thay đổi thủy triều cực đoan giữa H.W.L. và L.W.L. hoặc từ việc mực nước tăng và giảm.

Trọng lượng thiết kế

Nó chủ yếu bao gồm: tải tĩnh, tải động, tải va chạm (như va chạm, v.v.), áp suất đất (như đống neo trong hệ thống neo trên cầu cầu nổi),áp suất thủy tĩnh (bao gồm cả độ nổi), tải gió, yếu tố sóng nước (bao gồm yếu tố mở rộng), yếu tố địa chấn (bao gồm áp suất thủy động lực), yếu tố thay đổi nhiệt độ, yếu tố dòng chảy nước, yếu tố thay đổi thủy triều,yếu tố biến dạng nền tảng, yếu tố chuyển động hỗ trợ, vv. Trọng lượng tuyết, trọng lượng ly tâm, yếu tố sóng thần, yếu tố thủy triều bão, biến động hồ (chuyển động thứ cấp), sóng giật tàu, giật biển, tải phanh, tải lắp ráp,tải trọng va chạm (bao gồm va chạm tàu), yếu tố băng bọc và áp suất băng bọc, yếu tố vận chuyển ven biển, yếu tố vật thể trôi dạt, yếu tố lớp nước (hư hỏng và ma sát) và các tải trọng khác.

Sóng nước bất thường

Thông thường, sóng nước rất bất thường. Chúng bao gồm các sóng nước thường xuyên với nhiều thành phần tần số.

Bởi vì thời gian tự nhiên của cây cầu cầu nổi dài hơn nhiều so với cây cầu truyền thống, tác dụng của sóng nước với thời gian dài lớn hơn.quang phổ đại diện cho sự phân bố năng lượng của sóng nướcKhi gió thổi từ một khoảng cách ngang nhất định, sóng nước tiếp tục di chuyển. Nhưng sau một khoảng thời gian nhất định, sóng nước dần dần ngừng tăng cường và trở nên ổn định.

5- Vật liệu cầu cầu nổi

Các vật liệu phổ biến là thép và bê tông.

Nói chung, sự ăn mòn của cấu trúc cầu thang nên được xem xét đầu tiên. Vì độ kín nước của bê tông rất quan trọng,bê tông kín nước hoặc bê tông biển thường được sử dụng trong việc sản xuất các cây cầu cầu nổiTrong số đó, xi măng Portland nóng chảy trung bình, xi măng Portland lò cao, xi măng Portland bụi bay có thể được sử dụng để làm cầu cầu nổi.Hiệu ứng xoáy và co lại của cấu trúc chỉ cần xem xét khi bể khô, do đó, các hiệu ứng trên không cần phải được xem xét sau khi bể được đưa vào hoạt động. bê tông hiệu suất cao như bụi ruồi và bột silica là phù hợp nhất để tạo ra bể nổi.

Các vật liệu được sử dụng trong hệ thống mooring nên được lựa chọn theo các mục tiêu thiết kế, môi trường, độ bền và kinh tế.

Do môi trường ăn mòn, chống ăn mòn là cần thiết, đặc biệt là trong các bộ phận dưới mức nước trung bình, MLWL, sẽ có ăn mòn địa phương nghiêm trọng.bảo vệ cathode thường được áp dụng.

Điều trị bề mặt thường được áp dụng theo phương pháp xử lý bề mặt L.W.L. bao gồm sơn, thêm bề mặt vật liệu hữu cơ, bề mặt mỡ khoáng chất, bề mặt vật liệu vô cơ v.v.Điều trị bề mặt vô cơ bao gồm lớp phủ kim loại, chẳng hạn như lớp phủ titan, bề mặt thép không gỉ, kẽm, nhôm, hợp kim nhôm, v.v. Ảnh hưởng của độ sâu nước đến tỷ lệ ăn mòn phụ thuộc vào môi trường.

Kiểu ăn mòn do phun là nghiêm trọng nhất, và giới hạn trên của nó có thể được xác định theo việc lắp đặt cấu trúc.

Khu vực dòng chảy và dòng chảy là môi trường nghiêm trọng nhất, và tỷ lệ ăn mòn thay đổi rất nhiều theo độ sâu.

Trong vùng nước mặn, môi trường trở nên ôn hòa hơn. Nhưng với một số điều kiện, chẳng hạn như dòng chảy và tăng vận chuyển, ăn mòn có thể được tăng tốc.

Môi trường của lớp đất dưới đáy biển phụ thuộc vào mật độ muối, mức độ ô nhiễm và điều kiện khí hậu, nhưng tỷ lệ ăn mòn tương đối ổn định.

Lưu ý: So với cấu trúc cố định, cầu cầu nổi thay đổi với bề mặt nước, do đó dòng chảy và dòng chảy của thủy triều không tồn tại.

6. Tình trạng giới hạn của cầu cầu nổi

Cầu cầu nổi phải có đủ khả năng để đối phó với những mối nguy tiềm tàng như tàu, mảnh vỡ, gỗ, lũ lụt, thất bại dây buộc,và tách hoàn toàn cầu sau khi gãy bên hoặc nghiêng.

Mặc dù nước cung cấp sức nổi cho cây cầu nổi, nếu nước rò rỉ vào bên trong cây cầu nổi,nó sẽ dần dần làm hỏng cây cầu nổi và cuối cùng dẫn đến việc chìm cây cầuĐây là vấn đề nghiên cứu hiện tại đối mặt với cây cầu cầu nổi.

7Thiết kế và phân tích cụ thể của cầu cầu nổi

Sự ổn định: đề cập đến khả năng của con tàu nghiêng dưới tác động của các lực lượng bên ngoài và quay trở lại vị trí cân bằng ban đầu sau khi các lực lượng bên ngoài biến mất.

Ba trạng thái cân bằng:

1) Cân bằng ổn định: G nằm dưới M, và trọng lực và lực nổi tạo thành mô-men xoắn ổn định sau khi nghiêng.

2) Sự cân bằng không ổn định: G nằm trên M, và trọng lực và lực nổi tạo thành một khoảnh khắc lật sau khi nghiêng.

3) Sự cân bằng ngẫu nhiên: G và M trùng nhau, và trọng lực và lực nổi hoạt động trên cùng một đường thẳng đứng sau khi nghiêng, không có mô-men xoắn.

Mối quan hệ giữa sự ổn định và điều hướng tàu:

1) Sự ổn định quá lớn, và con tàu lắc lư mạnh mẽ, gây khó chịu cho nhân viên, sử dụng không thuận tiện các dụng cụ điều hướng, dễ dàng làm hỏng cấu trúc thân tàu,và dễ dàng di dời hàng hóa trong khoang, do đó gây nguy hiểm cho an toàn của con tàu.

2) Sự ổn định quá nhỏ, khả năng chống lật của con tàu kém, dễ dàng xuất hiện góc nghiêng lớn, phục hồi chậm, và con tàu nghiêng trên bề mặt nước trong một thời gian dài,và điều hướng là không hiệu quả.

Giống như với thuyền, việc lật đổ các cầu nối có liên quan đến sự ổn định tĩnh của chúng.

Cho dù đó là điều kiện thời tiết tuyết tuyết thường xuyên một lần một năm hoặc điều kiện tuyết tuyết khắc nghiệt một lần một thế kỷ, sự thoải mái của giao thông cần phải được xem xét cẩn thận trong thiết kế.Do đó, tốc độ phản ứng của cầu nên nằm trong phạm vi giá trị chấp nhận được.

Sự ổn định xử lý: Sự dễ dàng xử lý là một trong những hiệu suất quan trọng nhất.

Mệt mỏi: để ngăn ngừa thiệt hại cấu trúc do tải trọng động, chẳng hạn như gió, sóng nước, v.v. Phương pháp đánh giá giống như các cây cầu truyền thống.

Các yếu tố địa chấn: Bởi vì cầu cầu nổi có thời gian tự nhiên dài, cần phải nghiên cứu ảnh hưởng của sóng địa chấn thời gian dài.Cần xác minh khả năng chống động đất của hệ thống neo, đặc biệt là các cột đậu và nền tảng.

8Thiết kế thân tàu cầu nổi:

Các bể bơi chung chủ yếu xem xét bể bơi riêng biệt. Như đã giải thích trước đây, các đặc điểm thủy động lực của mỗi bể có thể được nghiên cứu riêng biệt,và sau đó các kết quả thu được có thể được sử dụng cho phân tích hệ thống toàn cầuTrong thực tế, các phương pháp riêng biệt như phương pháp các yếu tố hữu hạn thường được sử dụng trong phân tích hệ thống toàn cầu.Cần xem xét các yếu tố damping thủy động học và thủy động học, và vị trí của trung tâm nổi của bể nên được nhập.

Thiết kế tốc độ gió và chiều cao sóng hiệu quả: chiều cao sóng hiệu quả 2,5m là một điểm quan trọng của cây cầu kiểu cầu.cần thiết để thiết lập một rào cản sóngHiệu ứng nhớt và hiệu ứng dòng chảy tiềm năng là hai yếu tố quan trọng trong phân tích chuyển động sóng nước xảy ra và căng thẳng của các cấu trúc dưới nước.nó chủ yếu là các hiệu ứng phân tán và bức xạ của sóng nước xung quanh cấu trúc.

Trong thực tế, mặc dù lý thuyết lưu lượng tiềm năng chất lỏng bề mặt tự do dựa trên giả định rằng chất lỏng là không thể nén, không quay và không nhớt,kết quả dự đoán của nó phù hợp với kết quả thử nghiệmĐây là lý do tại sao lý thuyết phân tán sóng nước dựa trên lý thuyết dòng chảy tiềm năng tuyến tính thường được áp dụng trong phân tích thiết kế.

Thiết kế cấu trúc trên: chủ yếu bao gồm lựa chọn loại cấu trúc, thiết kế thành phần cấu trúc và hàm lượng chống ăn mòn.

Thiết kế thân xe nổi: Thiết kế thân xe nổi rất khác với thiết kế cầu truyền thống.Thiết kế bộ phận kiểm soát ngập nước của thân xe nổi, thiết kế ngăn ngừa va chạm tàu, thiết kế cấu trúc phần kết nối chuyển tiếp, bảo vệ chống ăn mòn, các thiết bị phụ trợ và thiết kế cấu trúc neo.

Thiết kế cấu trúc neo: xác nhận loại, phân bố và số lượng của cấu trúc neo. Trong thiết kế, cần phải hiểu các tham số khác nhau của môi trường,như tốc độ gió, sóng nước và dòng chảy, động đất, thay đổi nhiệt độ, sóng thần, sốc bề mặt hồ (làn sóng thứ cấp), sóng nước dài, thiết kế cấu trúc neo đệm neo, neo chuỗi neo,Nền tảng chân căng và các điều kiện khác, và phương pháp neo thông qua hai đầu của kẹp.

Cây cầu nổi thường được sử dụng để băng qua nước ở các khu vực có nước tĩnh hoặc chậm, chẳng hạn như sông, hồ và kênh đào.khả năng thích nghi với sự thay đổi mức nước, và tác động môi trường tối thiểu. Tuy nhiên, chúng có thể có những hạn chế về khả năng tải và khả năng chống lại các điều kiện nước khắc nghiệt,cần được xem xét trong giai đoạn thiết kế và lập kế hoạch.

9Ứng dụng của cầu cầu nổi:

Cây cầu nổi có nhiều ứng dụng khác nhau, đặc biệt là trong các tình huống cần một cây cầu tạm thời hoặc di động.

Quân đội và quốc phòng: Cây cầu cầu nổi thường được các lực lượng quân sự sử dụng trong các hoạt động chiến thuật, tập trận,hoặc trong các khu vực xung đột nơi triển khai nhanh chóng và di động là rất quan trọngNhững cây cầu này có thể cung cấp các đường băng sông tạm thời cho quân đội, phương tiện và thiết bị.

Xây dựng và bảo trì: Cầu cầu nổi rất hữu ích trong việc xây dựng và bảo trì các dự án cơ sở hạ tầng,đặc biệt là khi cầu tạm thời là cần thiết để cho phép tiếp cận cho thiết bị nặngHọ có thể được sử dụng trong quá trình xây dựng cầu hoặc sửa chữa, lắp đặt đường ống, hoặc các dự án khác đòi hỏi phải băng qua sông tạm thời.

Các sự kiện và lễ hội: Cây cầu nổi có thể được thiết lập để sử dụng tạm thời trong các sự kiện, lễ hội hoặc các hoạt động giải trí đòi hỏi phải vượt qua các vùng nước an toàn.Chúng có thể cung cấp đường đi bộ cho người đi bộ, đường đi xe đạp hoặc truy cập xe hơi cho những người tham gia sự kiện và những người tham dự.

10.Ưu điểms của cầu cầu nổi:

Cấu trúc không phức tạp, nó cũng dễ tháo rời,nhưng chi phí bảo trì cao.

Trong thời gian chiến tranh, nó có thể vượt qua các trở ngại sông, đảm bảo đường sắt và giao thông đường bộ, trong thời gian hòa bình, vượt qua thảm họa lũ lụt, thực hiện sửa chữa nhanh chóng và cứu trợ thảm họa,hoặc nhanh chóng liên lạc với hai bên để vận chuyển các vật liệu xây dựng quy mô lớn khác nhau, đó là một phương tiện khẩn cấp linh hoạt và hiệu quả trong thời gian ngắn, vì vậy nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về loại cầu cầu nổi này có ý nghĩa thực tế rất lớn.

Mục đích khác chủ yếu là vì lý do kinh tế, cụ thể là, khi độ sâu nước của khu vực rất lớn hoặc đáy rất mềm, việc xây dựng các bến tàu truyền thống không phù hợp.Vào lúc này, sử dụng khả năng nổi tự nhiên của nước, một cây cầu cầu nổi mà không yêu cầu các cầu tàu truyền thống hoặc nền tảng tốt trở thành một sự lựa chọn tốt hơn.

Evercross Steel Bridges Tổng quan: