Projektowanie zakrzywionych mostów (z diagramem)
Po przeczytaniu tego artykułu dowiesz się o projektowaniu zakrzywionych mostów.
Mosty zakrzywione są zwykle przewidziane dla wiaduktów i węzłów, w których rozbieżne pasy ruchu są przekształcane w wielopasmowe mosty lub mosty i na odwrót. Jednym z takich przykładów jest drugi most Hooghly w Kalkucie z sześciopasmową dzieloną jezdnią na głównym moście nad rzeką i na wiaduktach podejścia po obu stronach Kalkuty i Howrah.
Przesunięcia po obu stronach Kalkuty i Howrah składają się z kilku pojedynczych lub podwójnych ramion. Część wiaduktu końcowego w Calcutta i niektóre z ramion węzłów Calcutta i Howrah znajdują się na łukach, jak pokazano na rys. 9.12.
Zakrzywione mosty nad kanałami czasami muszą być budowane, gdy przymus lądowy wewnątrz miasta lub miasta jest taki, że budowa takiego mostu jest jedyną możliwością.
Typ pirsów:
Wybór typu pomostów dla wiaduktów i mostów łukowych węzłowych nie stanowi problemu, z wyjątkiem przypadków, gdy ulice komunikacyjne znajdują się poniżej. Gdy ścieżki ruchu znajdują się poniżej wiaduktów lub węzłów przesiadkowych lub gdy most jest zbudowany nad kanałem, normalny prostokątny pomost wpływa na natężenie ruchu w przypadku poprzedniego i przepływ wody w przypadku późniejszego (ryc. 9.13a) .
Dlatego w takich okolicznościach właściwym rozwiązaniem jest kolisty pomost stały lub pusty, z nakrywką powyżej prostopadle do osi mostu (rys. 9.13b), w którym to przypadku przepływ będzie płynny.
Układ łożysk:
Oś mostka dla zakrzywionego mostu nie jest linią prostą i zmienia kierunek w każdym punkcie iz tego powodu, nasadka lub nasadki oporowe podtrzymujące pokład przez łożyska nie są równoległe do siebie, chociaż są one ustawione pod kątem prostym do oś mostu w tych lokalizacjach.
Ponieważ jednak oś mostu zmienia kierunek z jednej nakrywki na pierś na drugą, wymaga starannego rozważenia w odniesieniu do mocowania osi metalowych łożysk, bez względu na to, czy jest to rolka, wahacz, zawias czy przesuwanie, chociaż żaden taki problem normalnie nie powstaje w odniesieniu do łożysk elastomerowych lub łożysk gumowych, które mogą poruszać się w dowolnym kierunku i umożliwiają swobodny ruch poziomy i obrót nadbudowy.
Orientacja swobodnych łożysk metalowych powinna być taka, aby kierunek tłumaczenia łożysk pokrywał się z kierunkiem ruchu pomostu. Oś zakrzywionego mostu zmienia kierunek w każdym punkcie, a zatem oś mostu na dwóch sąsiednich pomostach nie jest taka sama.
W związku z tym należy ustalić, w jaki sposób oś łożyska powinna być umieszczona pod kątem prostym do osi mostu w takim miejscu lub równolegle do osi nakrywki lub w dowolnym innym kierunku, tak aby swobodny ruch pokład z powodu wahań temperatury jest dozwolony bez żadnych przeszkód. Kierunek ruchu zakrzywionego pomostu na swobodnych łożyskach można znaleźć teoretycznie na ryc. 9.14.
Zakrzywiony pokład mostkowy AG jest podzielony na sześć równych segmentów, AB, BC, CD itd., A te długości mogą być uważane za równe długości cięciwy AB, BC, CD itp., Zwłaszcza gdy liczba podziałów jest duża. Niech długość tych akordów będzie równa "1", a zmiana długości z powodu wzrostu temperatury będzie "δ1". Dlatego wszystkie akordy AB, BC, CD itp. Zostają zwiększone o 81 stycznie.
Te zwiększone długości mogą być rozdzielone na dwa prostopadłe kierunki a mianowicie. wzdłuż AG i prostopadle do AG. Zwiększenie długości AB, BC, CD wzdłuż kierunku AG wynosi odpowiednio δ1cosθA, δ1cosθ B, δ1cosθ c, a wzrost AB, BC, CD wzdłuż kierunku prostopadłego (na zewnątrz) wynosi δ1sinθ A, δ1sinθB, δ1sinθc, odpowiednio.
Podobnie, wzrost długości DE, EF, FG wzdłuż AG wynosi δ1cosθ E, δ1cosθ F, δ1cosθ G i wzdłuż prostopadłego kierunku (do wewnątrz) wynosi δ1sinθ E, δ1sinθF, δ1sinθ G, odpowiednio. Ale ponieważ θ A = θ G, θ B = θ F i θc = θ E i suma 8 δ1sinθ lewej połowy jest na zewnątrz i sumowanie δ1sinθ prawej połowy jest do wewnątrz, te ruchy na zewnątrz i do wewnątrz równoważą się i ruch siatki w kierunku prostopadłym wynosi zero. .
W związku z tym ruch zakrzywionego pomostu mostowego AG spowodowany zmianami temperatury będzie wzdłuż AG, czyli linia cięciwy łącząca oś mostu z jednego pomostu do drugiego, a ruch siatki będzie wynosił Σδ1cosθ.
W związku z tym oś łożyska musi być prostopadła do linii akordów AG, jak pokazano na rys. 9.14d. Jednakże, gdy stosuje się łożyska elastomerowe, nie należy tego robić, ponieważ łożyska te mogą poruszać się w dowolnym kierunku.
Reakcje w Piers:
Rys. 9.15 pokazuje plan zakrzywionego pomostu. Zarówno ciężar własny pokładu, jak i obciążenie czynne (zwłaszcza gdy jest mimośrodowy na zewnątrz) powodują skręcanie w pokładzie, powodując w ten sposób dodatkową reakcję ponad normalną reakcję na zewnętrznej krawędzi lub zewnętrznych łożyskach w B i D, ale zwolnienie niektórych reakcji w A i C. Te aspekty powinny być należycie uwzględnione przy projektowaniu łożysk, podbudów i fundamentów.
Innym czynnikiem, który indukuje dodatkową reakcję w B i D, jest siła odśrodkowa poruszających się pojazdów. Siła odśrodkowa działająca na wysokości 1, 2 m powyżej pokładu mostu spowoduje moment, który jest równy sile odśrodkowej pomnożonej przez głębokość pokładu lub dźwigara plus 1, 2 m, co wywoła dodatkową reakcję w B i D.
Projekt nadbudowy:
Zarówno obciążenie martwe, jak i obciążenie na żywo wywołają skręcanie w pokładzie. Ten A-ill nie ma większego wpływu na konstrukcję płyty z litej płyty, ponieważ rozpiętość jest mniejsza i jako taki moment skręcający jest mniejszy. Jednak naprężenia skrętne mogą zostać sprawdzone, a dodatkowa stal dostarczona, jeśli naprężenie przekroczy dopuszczalną wartość.
Ponadto wewnętrzne naroża A i C (w których wygięcie może nastąpić w wyniku ugięcia pokładu) powinny być zaopatrzone w pewne wzmocnienie górne, jak w ostrych narożnikach ukośnego mostu. W mostach dźwigarowych, skręcanie z powodu martwego i żywego obciążenia spowoduje większe obciążenie zewnętrznego dźwigara i spowoduje zwolnienie wewnętrznego dźwigara oprócz normalnego rozkładu obciążenia.
Zagięcie pokładu mostu w planie z powodu bocznej siły odśrodkowej również musi być należycie rozważone,
Siła odśrodkowa powoduje również skręcanie pokładu, które można przyjąć jako równe sile odśrodkowej pomnożonej przez odległość od cg. pokładu do 1, 2 m nad pokładem. Ten moment skręcający ponownie zwiększy obciążenie zewnętrznego dźwigara i spowoduje odciążenie wewnętrznego dźwigara. Dlatego zewnętrzny dźwigar dla zakrzywionego mostu musi przenosić większe obciążenie niż zewnętrzny dźwigar dla zwykłego prostego mostu.
Aby zapobiec przewróceniu się pojazdów w ruchu z powodu siły odśrodkowej, należy zapewnić superprzecięcie w pokładzie pomostowym zgodnie z poniższym równaniem.
Przewyższenie, e = V 2 / 225R (9.1)
Gdzie, e = Super elewacja w metrach na metr
V = Prędkość w km. na godzinę
R = promień w metrach.
Super elewacja uzyskana z równania 9.1 jest ograniczona do 7%. Na obszarach miejskich z częstymi skrzyżowaniami będzie jednak pożądane ograniczenie supernowej do 4%. Super elewacja może być zapewniona w płycie pokładowej przez podniesienie płyty pokładowej w kierunku zewnętrznej krzywej, jak pokazano na Fig. 9.16.
Wymagana superpozycja może zostać osiągnięta poprzez zwiększenie wysokości cokołów w kierunku zewnętrznej krzywej (zachowując głębokość dźwigara dla wszystkich) jak pokazano na rys. 9.16a lub przez zwiększenie głębokości dźwigarów w kierunku zewnętrznej krzywej (zachowując wysokość cokołu to samo dla wszystkich) jak na Rys. 9.16b, ale ten pierwszy jest lepszy od drugiego z ekonomicznego i konstrukcyjnego punktu widzenia.
Projektowanie łożysk:
Oprócz zwyczajowych uwag dotyczących konstrukcji łożysk, należy odpowiednio uwzględnić wpływ siły odśrodkowej i momentu skrętnego, a także odpowiednio zaprojektować łożyska.
Wyszczególnienie łożysk musi być takie, aby pokład podparty na łożyskach był powstrzymywany od ruchu poziomego w kierunku poprzecznym z powodu działania siły odśrodkowej oprócz siły sejsmicznej spowodowanej martwymi i żywymi ładunkami.
Projektowanie podbudowy i fundamentów:
Przy przygotowywaniu konstrukcji podkonstrukcji i fundamentów należy uwzględnić dodatkową reakcję po jednej stronie pomostu z powodu skręcania i dodatkowej siły poziomej na szczycie pomostu z powodu siły odśrodkowej.
