الوصف:

الجسر المرفق بالأسلاك، المعروف أيضًا باسم الجسر الشعاعي ، هو نوع من الجسور حيث يتم سحب الحزمة الرئيسية مباشرة على برج الجسر مع العديد من الكابلات. إنه نظام هيكلي يتكون من برج مضغوط ،كابل مشدود وجسم عمود منحني.

الجسر المرفقيتم تقسيمها أساسا إلى ثلاثة أجزاء: الضوء الرئيسي، برج الكابلات وكابل البقاء.

عادةً ما يتبنى الحزمة الرئيسية بنية خرسانية، وهي بنية مزيجية من الصلب والخرسانة.

هيكل من الصلب أو هيكل مختلط من الصلب والخرسانة.

برج الكابلات - يتبنى الخرسانة أو مزيج الفولاذ والخرسانة أو الهيكل الصلب. معظمها هي هياكل خرسانية.

كابل الوقوف - مصنوع من مادة عالية المقاومة (أسلاك الصلب عالية المقاومة أو خيط الصلب).

مسار نقل الحمولة للجسر المثبت على الكابل هو: يتم ربط الطرفين من الكابل المثبت على الكابل على العمود الرئيسي وبرج الكابل على التوالي.ويتم نقل الحمولة الميتة وحمل السيارة من الشعاع الرئيسي إلى برج الكابلات، ومن ثم نقلت إلى الأساس من خلال برج الكابلات.

وبالتالي ، يتم دعم الحزمة الرئيسية من قبل مختلف نقاط الكابل ، ويتم التأكيد على الحزمة المستمرة مع دعم مرن متعدد المدى ،يتم تقليل لحظة الانحناء الداخلية للشعاع بشكل كبير، وتقلص حجم الحزمة الرئيسية بشكل كبير (ارتفاع الحزمة عادة ما يكون 1/50 ~ 1/200 من المدى ، أو أصغر).مما يقلل من الوزن الهيكلي ويزيد بشكل كبير من القدرة على عبور الجسر.

تخطيط الفترة

1البرج التوأمين ثلاثة امتداد: بسبب امتداده الرئيسي هو أكبر، ومناسبة عموما لعبور الأنهار الكبيرة.

2. البرج الأوحد ذو المدى المزدوج: بسبب مدى فتحته الرئيسية هو أصغر عموما من مدى فتحة الرئيسي من البرج التوأم ثلاثة مدى،مناسبة للعبور عبر الأنهار الصغيرة والمتوسطة الحجم والقنوات الحضرية.

3ثلاث أبراج ذات أربعة فاصول ومتعددة أبراج ذات فاصول متعدد:بسبب برج الوسط أعلى من الجسر المتعدد الأبراج متعددة المدى الكابل-الوقوف والجسر المعلق ليس له كابل مرساة نهاية للحد من التنقل بشكل فعال، الجسر المرفق أو الجسر المعلوق مع هيكل مرن يتبنى متعدد الأبراج والمتعددة امتدادات من شأنها أن تزيد من مرونة الهيكل، مما قد يؤدي إلى تشوه مفرط.

4. الرصيف المساعد و المسافة الجانبية

الحمل الحي غالبا ما ينتج لحظة ثني إيجابية كبيرة بالقرب من نهاية شعاع المدى الجانبي ، ويؤدي إلى دوران جسم الشعاع ، ومفصل التوسع سهل التلف. في هذه الحالة ،يمكن حلها عن طريق إطالة الحزمة الجانبية لتشكيل المدى الرئيسي أو وضع الرصيف المساعدفي نفس الوقت، وضع الرصيف المساعد يمكن أن تقلل من نطاق الإجهاد من الكابل، وتحسين صلابة المدى الرئيسي، وتخفيف من رد الفعل السلبي من نقطة الدعم نهاية،التي هي طريقة شائعة في الجسور المثبتة بالأسلاك الطويلة.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن تركيب الرصيف المساعد هو أيضا مريحة لبناء الكانتيليفر من الجسر الكابل، وهذا هو،إن بناء الدرج المزدوج إلى الرصيف المساعد يعادل بناء الدرج الواحد، وتأرجحها صغيرة وأكثر أمانا.

ترتيب برج الكابلات للجسر المرفق بالكابلات

شكل برج الكابلات

برج الكابل هو الهيكل الرئيسي للتعبير عن شخصية والتأثير البصري للجسر المرفق بالكابل ، لذلك يجب إيلاء الاهتمام الكافي للتصميم الجمالي لبرج الكابل.

يجب أن يكون تصميم البرج مناسبًا لترتيب الكابل ، وينبغي أن يكون نقل القوة بسيطًا وواضحًا ،ويجب أن يكون البرج تحت الضغط المحوري بقدر الإمكان تحت تأثير الحمل الميت.

(أ) إنه برج رئيسي من نوع عمود واحد ، وهو بسيط في البنية.

(ب) إنها على شكل حرف (أ).

(ج) هو نوع Y المقلوب ، والذي يحتوي على صلابة عالية على طول الجسر ويساعد على تحمل التوتر غير المتوازن للكابل على جانبي برج الكابل.الشكل A يمكن أيضا أن تقلل من لحظة الانحناء السلبية للشعاع الرئيسي في هذه النقطة.

يمكن تقسيم تخطيط اتجاه جسر برج الكابل إلى نوع عمود واحد ، ونوع عمود مزدوج ، ونوع باب أو نوع H ، ونوع A ، ونوع حجر أو نوع Y المقلوب.

الترتيب الرأسي والأفقي للعمود هو نوع العمود الواحد ، والذي لا يناسب إلا الجسور ذات الكابلات ذات المستوى الواحد.عندما يكون من الضروري لتعزيز صلابة الرياح من الجسر العرضي، يمكن استخدام النوع g أو h. b ~ d مناسبة بشكل عام في حالة الكابلات الثنائية. e ، f ، و i مناسبة بشكل عام للجسور المثبتة على الكابلات مع أسطح الكابلات الشبكية المزدوجة.

يعتمد المدى الرئيسي للجسر التقليدي المكون من برجين على الكابل لتوفير الدعم المرن.والمساحة الجانبية لديها أسطوانات (أو أعمدة جانبية) بالإضافة إلى الدعامات المرنة التي يقدمها الكابلإذا تم تعيين زوج من الكابلات المثبتة على أقصى امتداد الجانبي ومربوطة على الحزمة الرئيسية بالقرب من الركيزة ، يتم نقل قوة الكابل مباشرة إلى الركيزة ،وهذا الزوج من كابلات الكابلات يسمى كابل المرساة النهايةصلابة الارتباط من الكابل النهائي أكبر من سحب الداخل العرض، وقوة الكابل يمكن أن تتحكم بفعالية حالة الإجهاد من برج الكابل والحزمة الرئيسية.

نسبة ارتفاع البرج إلى طوله

ارتفاع البرج يحدد صلابة والاقتصاد للجسر بأكمله.

ترتيب خط السحب

وضعية طائرة الكابل

هناك بشكل عام ثلاثة أنواع من مواقع سطح الكابلات ، وهي (أ) طائرة الكابل الواحدة (ب) طائرة الكابل المزدوج الرأسي (ج) طائرة الكابل المزدوج المزدوج وطائرة الكابلات المتعددة.

طائرة كابل واحد: قسم مربع مع صلابة التواء الميكانيكية الكبيرة. الميزة هي أنه من وجهة نظر، الكابل لا يعمل ضد التواء. لذلك،يجب استخدام الشعاع الرئيسي على أرضية الجسر مع مجال رؤية واسع.

الطائرة العمودية للكابل المزدوج: يمكن أن تقاوم القوة المحورية للكابل عزم الدوران الذي يعمل على الجسر ، ويمكن للشعاع الرئيسي استخدام قسم ذو صلابة تقلبية أقل.مقاومة الرياح ضعيفة نسبياً.

طائرة كابل مزدوجة قطريةوالتي هي مفيدة بشكل خاص لجسم عمود سطح الجسر لمقاومة اهتزازات الرياح الدوارة (المسطح الكابل المزدوج الشعري يحد من التأرجح العرضي للشعاع الرئيسي). يجب أن تعتمد وجوه الكابل المزدوجة الميل Y أو A أو عمودين. إذا كان العرض صغيرًا جدًا ، فكر في الرؤية ، فلا ينبغي اعتماده. بشكل عام ، يتم استخدامه عندما يكون العرض أكبر من 600 متر ،أو عندما لا يمكن تلبية متطلبات مقاومة الرياح.

شكل طائرة الكابلات

هناك ثلاثة أنواع أساسية من أشكال سطح الكابلات كما هو موضح ، وهي (أ) الشكل الشعاعي ، (ب) شكل القيثارة و (ج) القطاع. خصائصها على التوالي:

ترتيب ارتفاع الكابل

أ) الشكل الإشعاعي ب) شكل القيثارة ج) القطاع

(أ) يتم توزيع ترتيب الكابل الشعاعي بالتساوي على طول الحزمة الرئيسية ، في حين أن البرج يتركز في النقطة العليا.لأن متوسط زاوية التقاطع بين الكابل والطائرة الأفقية كبيرة، المكون الرأسي للكابل له تأثير دعام كبير على الحزمة الرئيسية ، ولكن هيكل نقطة الارتكاز على قمة البرج معقد.

ب) يتم ترتيب الكابل في الترتيب على شكل قيثارة بالتوازي ، وهو أكثر اختصارًا عندما يكون عدد الكابلات صغيرًا ،ويمكن أن تبسط هيكل الاتصال من الكابلات وبرج الكابلاتنقاط الارتكاز على البرج متناثرة ، مما يعود بالنفع على قوة برج الكابلات. العيب هو أن زاوية ميل الكابلات صغيرة ،التوتر الكلي للأسلاك كبير، لذلك يتم استخدام الكابلات أكثر.

(ج) ترتيب قطاع الكابل ليس موازياً لبعضها البعض ، ولديه مزايا الترتيبين المذكورين أعلاه ، وقد تم استخدامه على نطاق واسع في التصميم.

تخطيط مسافة الكابلات

يمكن تقسيم ترتيب مسافة الكابل إلى "كابل رقيق" و "كابل كثيف".

مرحلة مبكرة - كابل رقيق. كابل عصري (حوسبة الكمبيوتر)

مزايا نظام الكابلات الكثيفة هي:

1مسافة الكابلات صغيرة، وقوة الانحناء للشعاع الرئيسي صغيرة (مسافة الكابلات على الشعاع الرئيسي هي عموماً 4-10m شعاع خرساني، و 12-20m شعاع فولاذي).

2قوة الكابلات صغيرة، بنية نقطة الربط بسيطة.

3تغير تدفق الإجهاد بالقرب من نقطة الارتكاز صغير ، ومدى التعزيز صغير.

4-تؤدي إلى انتصاب الذراع.

5من السهل تغيير الكابل

6عندما يتم بناء الجسر الذي يتم تركيبه بواسطة طريقة الكانتيليفر ، يجب أن يكون فاصل الكابلات 5 ~ 15m.

يمكن تقسيم النظام الهيكلي لجسور الكابلات إلى الطرق المختلفة التالية:

وفقًا لمزيج البرج والعوارض والرصيف: نظام عائم ونظام شبه عائم ونظام توطيد البرج ونظام هيكل جامد.

وفقًا للطريقة المستمرة للشعاع الرئيسي ، هناك نظام مستمر ونظام بنية T.

معظم الجسور المثبتة على الكابلات هي أنظمة مرسومة ذاتياً. فقط عندما يكون المدى الرئيسي كبيرًا والمتوسط الجانبي صغيرًا ، يستخدم عدد قليل من الجسور المثبتة على الكابلات نظام مرسوم أرضي جزئي.

نظام الجسر المثبت بالأسلاك الجزئية ذات البرج المنخفض

التصنيف حسب ارتفاع البرج: الجسور التقليدية المرفوعة بالأسلاك والجسور المرفوعة بالأسلاك الجزئية ذات الأبراج المنخفضة.

الأداء الميكانيكي للجسر المرفق بالكابل الجزئي منخفض الحجر هو بين الجسر الحاجز والجسر المرفق بالكابل.

هيكل الحزمة الرئيسية لجسر الكابل

وظيفة الضوء الرئيسي لها ثلاثة جوانب:

(1) توزيع الحمل الميت والحمل الحي على الكابل. كلما كانت صلابة الحزمة أصغر، كلما كانت لحظة الانحناء أصغر.

(2) كجزء من الجسر بأكمله مع الكابل والبرج ، فإن القوة التي تحملها الشعاع الرئيسي هي أساسا الضغط المحوري الذي يتشكل من المكون الأفقي للكابل ،لذلك يجب أن يكون لها صلابة كافية لمنع الانحناء.

(3) مقاومة الرياح العرضية والحملات الزلزالية ونقل هذه القوى إلى الهيكل السفلي.

بالإضافة إلى ذلك، يجب أن ينظر إلى أن الحزمة الرئيسية لديها قوة وصلابة كافية لاستبدال الكابل مع الحمل الحالي المنخفض.من الضروري أيضا أن ننظر في أن الهيكل لا يزال لديه احتياطي السلامة بما فيه الكفاية في حالة كسر الكابل الفردي أو الخروج من العمل عن طريق الخطأ.

امتداد مناسب لأعمدة رئيسية من مواد مختلفة

تتكون السوار الرئيسية للجسور المثبتة بالأسلاك من أربعة طرق مختلفة:

1حزم الخرسانة المجهدة مسبقاً، والمعروفة باسم الجسور الخرسانية المثبتة بالأسلاك، والتي يقل طولها عن 400 متر.

2. الحديد-الخرسانة الجدار المركب، ودعا الجسر الكابل المقعد الجدار المركب، المدى الاقتصادي 400 ~ 600m.

3. جميع الحديد الحجر الرئيسي، المعروفة باسم الحديد كابل الجسر، والمساحة الاقتصادية أكثر من 600 متر.

4الجسر الرئيسي هو عمود رئيسي من الفولاذ أو عمود مركب من الفولاذ والخرسانة ، والعمود الجانبي هو عمود خرساني ، والذي يطلق عليه جسر كابل مركب مع امتداد اقتصادي يزيد عن 600 متر.

برج الكابلات من الجسر المرفق بالكابلات

تكوين مكونات برج الكابلات: يلعب البرج دورًا حاسمًا في الجماليات: الاختيار الدقيق للأشكال ، رسم نسبة الحجم ، استخدام النماذج ، والتحسين المحلي.

المكون الرئيسي من برج الكابلات هو عمود البرج ، وهناك أيضًا أعمدة أو أعضاء اتصال أخرى بين أعمدة البرج.

بشكل عام ، يمكن تقسيم العوارض بين أعمدة البرج إلى عوارض تحمل و عوارض غير تحمل. الأول هو عوارض ثنية لتثبيت دعم العارض الرئيسي ،وعصا ضغط أو عصا رباط في منحنى عمود البرجهذا الأخير هو العارض العلوي للبرج والعارض الأوسط لعمود البرج دون التحول.

هيكل البرج الخرساني

بشكل عام، برج الكابلات الجسم الصلب مناسبة للقطاع الصغير والمتوسط قطر الكابلات البقية الجسر، لقطر صغير يمكن أن تستخدم نفس القسم،بالنسبة لأكثر من فترة متوسطة يمكن استخدام عمود الجسر المتوقف على الكابلات.

هيكل برج الكابلات المقطوعة مستطيلة بسيطة، وينبغي أن تكون زوايا أربع من الزوايا المقطوعة أو المستديرة لتسهيل مقاومة الرياح.عمود قسم H هو الأكثر سوءا ضد الرياحالقسم الثمانية الأطراف يسهل تشكيل الأوتار المغلقة المحيطية المجهدة مسبقًا ، ولكن البنية معقدة بعض الشيء.

لا يمكن أن يعرض القسم على شكل H على الواجهة رأس المرساة ، مما يحسن المظهر ، ولكن في نفس الوقت يخلق أربعة طوابق كابلات.

هذه المشكلة يمكن حلها باستخدام أبراج قسم H مع طائرتين من الكابلات. ومع ذلك، فإن استخدام شكل واحد سيؤدي إلى منحنى برج الجسر،واستخدام شكلين لعبور الإعدادات العليا والسفلية يمكن تجنب برج الجسر لتكون مشوهة ولكن ليس جميلة.

القيادة الكابل من الجسر القيادة الكابل

بناء كابل الإقامة

يتم تقسيم هيكل سلك السحب أساسا إلى فئتين: كابل التثبيت المتكامل وكابل التثبيت المنتشر.تمثيل السابقة هي أسلاك الأسلاك الموازية مع مرساة الصب الباردة، في حين أن تمثيل هذا الأخير هو كابلات الأسلاك الموازية مع ربط المسامير.

1سلك سلكي موازي مع مرساة صب باردة

2كابل فولاذي موازي مع مرساة مشبك

يتم استبدال سلك الفولاذ في كابل الأسلاك الموازية بخيط فولاذي ذو قطر متساو، والذي يصبح كابل خيط فولاذي.

وزن الكابل الفولاذي الوحيد خفيف ، والنقل والتركيب مريح ، ولكن رأس المرساة يحتاج إلى حماية في الموقع ، وتزداد صعوبة ضمان الجودة.

ربط الكابل

1ترسانة الكابل على العارضة

يتم توازن المكون الرأسي بواسطة شريط منحني صلب.

2ترسانة الكابل على برج الكابل

تخفيف الكابل

اهتزاز الكابل الناجم عن الرياح شائع في جميع أنواع المدى وأنواع الجسور المثبتة بالكابلات ، واهتزاز الكابل سهل التسبب في التعب والتلف.التدابير الرئيسية للحد من اهتزاز كابل الجسر المرفق بالكابلات هي كما يلي::

(1) طريقة التحكم النيوماتيكية.

(2) طريقة تخفيف الاهتزاز.

(3) تغيير الخصائص الديناميكية للكابل.

(1)طريقة التحكم بالتنفسية

السطح اللطيف الأصلي للكابل مصنوع من سطح غير ناعم مع حواف مستديرة ، حواف قضبان ، خدرات على شكل V أو نقاط مغشوشة دائرية.الارتطام على سطح الكابل يمكن أن يمنع تشكيل خط المياه الكابل عندما تمطر، وبالتالي منع حدوث اهتزازات المطر.

(2)طريقة تخفيف الاهتزاز

تتمثل آلية تقليل الاهتزازات في زيادة نسبة التخفيف من الكابل عن طريق تثبيت جهاز التخفيف بحيث يحد من اهتزاز الكابل.وفقا للعلاقة بين جهاز التخفيف والكابل، يمكن تقسيم جهاز التخفيف إلى خفيف داخلي يتم وضعه في الغلاف وخفيف خارجي مثبت على الكابل.

(3)طريقة تغيير الخصائص الديناميكية للكابل

يتم توصيل العديد من الكابلات ببعضها البعض عن طريق القابلات أو الكابلات المساعدة ، والتي قد تكون ذات قطر أصغر بكثير من الكابل الرئيسي.

آلية العمل هي أن الكابل الطويل يتم تحويله إلى كابل قصير نسبيا من خلال الاتصال بحيث يتم زيادة تردد الاهتزاز الأساسي للكابل ،وتقمع اهتزاز الكابل.

فهي فعالة جدا لمنع الاهتزازات منخفضة التردد، ويمكن أيضا أن تقلل من احتمال الاهتزازات المطر واهتزاز كابل واحد،ولكن قمع الاهتزازات الدوامة يحدث عادة في شكل من النظام العالي ليس واضحاوبالإضافة إلى ذلك، فإن الكابلات المساعدة عرضة للكسر بسبب التعب، مما يؤثر على مشهد الجسر.

يمكن تلخيص طريقة بناء الجسر المرفق بالأسلاك على النحو التالي: هناك طريقة بناء الدعم ، طريقة بناء الدفع ، طريقة بناء الدوار وطريقة بناء الكانتيلفر (تجميع الكانتيلفر وصب الكانتيلفر).

تطبيق الجسور المثبتة بالأسلاك:

جسر السكك الحديدية، جسر السكك الحديدية.

تمتلك الجسور المثبتة بالكابلات تطبيقات مختلفة وتستخدم عادة في مجموعة من الإعدادات.

جسور السكك الحديدية عالية السرعة: يمكن تصميم الجسور المرفقة بالكابلات لاستيعاب خطوط السكك الحديدية عالية السرعة.

تقدم الجسور المثبتة بالكابلات مزيجاً من الجاذبية الجمالية والكفاءة الهيكلية والمزايا الوظيفية ، مما يجعلها خيارًا شائعًا لتطبيقات الجسور المختلفة.

مزايا الجسور المثبتة بالأسلاك:

حجم الجسم الشعاعي صغير ، وقدرة عبور الجسر كبيرة.

أقل تقييدًا من خلال مساحة الجسر والارتفاع على سطح السفينة.

استقرار الرياح أفضل من جسر معلق

ليس هناك حاجة إلى هيكل ترسيخ مركزي مثل جسر معلق.

من السهل بناءه

مزايا نظام الارتباط الصلب هي أن لحظة الانحناء في البرج والتوتر المحوري للجزء المركزي من الحزمة الرئيسية يتم تخفيضها بشكل كبير ،والإجهاد الحراري للمبنى الناجم عن الارتفاع والسقوط الكلي صغير.

بروجات فولاذية من ايفركروس