Khả năng tải nặng Cầu thép cầu nổi cầu cầu vận chuyển kinh tế

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.

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.

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.

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

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.

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.

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.

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 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 khi bể được đưa vào hoạt động.

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 chiếc cầu nối có liên quan đến sự ổn định tĩnh của chúng.

Trong quá trình thiết kế một cây cầu cầu nổi, một số lượng vật lý quan trọng nhất cần được xem xét: di chuyển dọc và di chuyển ngang và mức độ nghiêng.

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.

Phân tán nước là quan trọng nhất. Do đó, rất hợp lý để áp dụng lý thuyết phân tán sóng nước để phân tích vấn đề trong khu vực này.

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.

Tần suất giám sát điều kiện thời tiết và nước cho sự an toàn của một cây cầu cầu nổi có thể thay đổi tùy thuộc vào một số yếu tố, bao gồm các quy định địa phương,các yêu cầu cụ thể của dự án, và mức độ rủi ro liên quan đến vị trí cầu.

9Ứng dụng của cầu cầu nổi:tình huống khẩn cấp

10.Ưu điểms của cầu cầu nổi:

Cây cầu nổi có tính linh hoạt và dễ dàng xây dựng, chúng có một số hạn chế.có thể làm cho chúng không ổn định hoặc khó sử dụng trong một số điều kiện nhất địnhChúng cũng có giới hạn trọng lượng, và các phương tiện hoặc thiết bị nặng có thể yêu cầu các cân nhắc kỹ thuật bổ sung.

Điều quan trọng cần lưu ý là những lợi thế của cầu cầu nổi có thể thay đổi tùy thuộc vào các yêu cầu cụ thể của dự án và điều kiện trang web.Tham khảo ý kiến với một kỹ sư hoặc chuyên gia cầu có trình độ cần thiết để xác định giải pháp cầu phù hợp nhất cho một ứng dụng cụ thể.

Evercross Steel Bridges Tổng quan: