Pandangan: 222 Pengarang: Astin Menerbitkan Masa: 2025-03-13 Asal: Tapak
Menu Kandungan
● Pengenalan kepada Jambatan Keretapi Keretapi
>> Penyelenggaraan dan pemeliharaan
>> 1. Apakah reka bentuk kekuda terkuat untuk kereta api yang berat?
>> 2. Mengapa Pratt Trusses Biasa di Keretapi?
>> 3. Bagaimana jurutera menangani kakisan dalam kekalahan keluli?
>> 4. Bolehkah Jambatan Truss Old menyokong kereta api berkelajuan tinggi moden?
>> 5. Apakah jangka hayat jambatan keretapi tipikal?
● Petikan:
Jambatan keretapi keretapi telah menjadi asas kepada rangkaian kereta api global sejak abad ke -19, menggabungkan kecekapan struktur dengan keupayaan untuk jarak jauh. Jambatan ini menggunakan unit segi tiga untuk mengedarkan beban, memastikan kestabilan di bawah berat kereta api yang besar. Artikel ini menerangkan jenis kekuda yang paling biasa yang digunakan dalam infrastruktur rel, prinsip reka bentuk mereka, kepentingan sejarah, dan aplikasi moden.
Jambatan kekuda dicirikan oleh unit segi tiga yang saling berkaitan yang memindahkan beban melalui daya dan pemampatan paksi. Bagi kereta api, jambatan ini mesti menampung beban yang berat dan dinamik sambil menentang tekanan alam sekitar seperti perubahan angin dan suhu. Pilihan jenis kekuda bergantung kepada panjang span, ketersediaan bahan, dan keutamaan kejuruteraan seperti kos dan ketahanan.
Pratt Truss mempunyai pepenjuru yang cerun ke bawah ke pusat rentang, dengan anggota menegak yang menghubungkan akord atas dan bawah. Konfigurasi ini menempatkan pepenjuru di bawah ketegangan dan menegak di bawah mampatan, mengoptimumkan penggunaan bahan seperti keluli, yang cemerlang dalam ketegangan.
- Penggunaan Sejarah: Diadopsi secara meluas semasa ledakan kereta api abad ke-19 kerana kesederhanaan dan kebolehsuaiannya.
- Contoh -contoh moden: Jambatan Medway di Maidstone, UK, menggunakan Pratt Truss yang miring untuk menjangkau 120 kaki, manakala jambatan Fort Wayne Street di Indiana menunjukkan penggunaannya untuk garisan pengangkutan berat.
Kelebihan:
- Pengagihan beban yang cekap untuk jangka sederhana (80-250 kaki).
- Mudah untuk pasang siap dan kumpulkan di tempat.
The Howe Truss membalikkan reka bentuk Pratt: cerun pepenjuru ke arah pusat, meletakkannya di bawah mampatan, sementara menegak mengendalikan ketegangan. Ini menjadikannya sesuai untuk pembinaan kayu, kerana kayu melakukan lebih baik di bawah mampatan.
- Penggunaan Sejarah: Popular di kereta api awal Amerika, seperti Jambatan Pulau Westham di Kanada, yang menyokong landasan kereta api kayu.
- Legacy: Beberapa kekal dalam perkhidmatan kereta api aktif hari ini, tetapi contoh yang dipelihara seperti Jambatan Sandy Creek di Missouri menyerlahkan peranan sejarahnya.
Kelebihan:
- Penjajaran semulajadi dengan kekuatan mampatan kayu.
-Kos efektif untuk garis luar bandar jangka pendek.
The Warren Truss menggunakan segitiga sama rata tanpa anggota menegak. Reka bentuk ini sama rata mengedarkan daya, dengan pepenjuru bergantian antara ketegangan dan mampatan bergantung kepada kedudukan beban.
- Keutamaan moden: disukai untuk kecekapan bahan dan kemudahan fabrikasi. Laluan kereta api berkelajuan tinggi Jerman, seperti yang berhampiran dengan pintu masuk baru, menggunakan Warren yang dikimpal untuk merangkumi sehingga 300 kaki.
- Kajian Kes: Jambatan Nutfield Lane di Surrey, UK, menggunakan Warren Truss melengkung untuk menggabungkan kekuatan dengan rayuan estetik.
Kelebihan:
- Ringan namun mantap untuk beban dinamik.
- Penyelenggaraan yang minimum disebabkan oleh komponen yang lebih sedikit.
Subkelas Pratt Truss, Truss Baltimore menambah anggota menegak dan pepenjuru menengah ke panel bawah. Ini meningkatkan kestabilan dan mengurangkan pesongan di bawah beban pekat.
- Fokus pengangkutan: Biasa digunakan untuk koridor pengangkutan berat, seperti Jambatan Lyme Saybrook lama Amtrak di Connecticut.
Kelebihan:
- Menghalang buckling dalam anggota mampatan.
- Menyokong beban gandar yang lebih tinggi (sehingga 36 tan).
Dipatenkan pada tahun 1852 oleh Wendel Bollman, kekuda semua logam ini menggabungkan anggota ketegangan besi tempa dan komponen mampatan besi. Reka bentuknya yang unik membolehkan perhimpunan pesat dan menjadi ruji kereta api.
- Peranan Perintis: Jambatan Keretapi Bollman Truss di Maryland adalah contoh tunggal yang masih hidup, sekali kritikal untuk pengembangan Baltimore & Ohio Railroad.
- Legacy: Walaupun dilepaskan oleh reka bentuk yang lebih baru, ia menunjukkan daya maju logam untuk kereta api.
Dibangunkan semasa Perang Dunia II, Bailey Truss menggunakan panel keluli modular yang boleh dipasang dengan cepat dalam pelbagai konfigurasi.
- Ketenteraan untuk Penggunaan Awam: Pada mulanya untuk logistik ketenteraan, ia kini menghidangkan jambatan kereta api sementara semasa pembaikan.
- Contoh: Digunakan di Eropah pasca perang untuk membina semula rangkaian kereta api yang dibom.
Kelebihan:
- Penggunaan cepat dengan alat minimum.
- Boleh disesuaikan untuk merangkumi sehingga 200 kaki.
The Parker Truss mengubah reka bentuk Pratt dengan kord atas poligonal, sering membentuk gerbang lembut (dipanggil 'camelback ' apabila menggunakan lima segmen). Ini mengurangkan tekanan lentur dalam jangka masa yang lebih lama.
-Penyelesaian jangka panjang: Jambatan Ikitsuki di Jepun (rentang utama 1,312 kaki) menggunakan kekuda Parker untuk menahan taufan dan aktiviti seismik.
Kelebihan:
- Sesuai untuk melebihi 300 kaki.
- Menentang pasukan sisi dari angin dan gempa bumi.
Kekuda kekisi terdiri daripada banyak anggota pepenjuru yang kecil, bersilang, mewujudkan web yang padat. Reka bentuk ini menyebarkan beban merentasi pelbagai elemen, mengurangkan tekanan pada komponen individu.
- Penggunaan Sejarah: Jambatan Royal Albert di UK menggunakan kekuasaan kekisi lenticular, yang merangkumi Tamar Sungai sejak tahun 1859.
Kelebihan:
- Laluan beban berlebihan meningkatkan keselamatan.
- Rayuan estetik dengan corak yang rumit.
-Keluli berprestasi tinggi (HPS): Menawarkan nisbah kekuatan-ke-berat yang lebih besar, memanjangkan keupayaan span.
- Polimer bertetulang gentian (FRP): Digunakan untuk dek dalam persekitaran yang menghakis, mengurangkan penyelenggaraan.
- Mitigasi kakisan: Rawatan elektrokimia dan pelapis epoksi memanjangkan jangka hayat.
- Retrofitting: kekeliruan yang lebih tua seperti jambatan panjang di Washington, DC, diperkuat dengan plat gusset yang lebih tebal.
- Sensor IoT: Memantau tekanan dan kakisan dalam masa nyata, membolehkan penyelenggaraan ramalan.
- Percetakan 3D: Mewujudkan bahagian penggantian tersuai untuk jambatan bersejarah.
Jambatan keretapi keretapi tetap sangat diperlukan kerana kebolehsuaian dan kekuatannya. Walaupun Pratt dan Warren menguasai rangkaian moden, reka bentuk sejarah seperti Bollman dan Howe Trusses meletakkan asas untuk kejuruteraan hari ini. Inovasi dalam bahan -bahan dan teknologi pemantauan memastikan struktur ini akan terus menyokong tuntutan pengangkutan kereta api.
Baltimore Truss sangat sesuai untuk barang berat kerana panel bawah yang diperkuat, yang menghalang buckling di bawah beban pekat.
Pratt mengepung dengan cekap mengendalikan beban dinamik dengan komponen yang mudah, pasang siap, menjadikannya kos efektif untuk jangka sederhana.
Galvanization, salutan epoksi, dan anod korban melindungi daripada karat, manakala dek FRP menggantikan keluli berkarat di kawasan kritikal.
Ya, dengan peningkatan seperti sendi bertetulang dan sistem redaman. Jambatan Ikitsuki Jepun menyokong kereta api peluru selepas pengambilan seismik.
Dengan penyelenggaraan yang betul, jambatan kekuda keluli boleh bertahan 100+ tahun. Varian kayu purata 50-70 tahun sebelum pemulihan utama.
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/truss_bridge
[2] https://sremg.org.uk/structures/struct_22.html
[3] https://aretestructures.com/what-is-a-truss-bridge-design-and-material-considerations/
[4] https://www.enr.com/articles/38496-the-worlds-tenest-continuous-truss-bridges
[5] https://www.britannica.com/technology/truss-bridge
[6] https://www.asce.org/about-civil-engineering/history-and-heritage/historic-landmarks/bollman-truss-bridge
[7] https://fgg-web.fgg.uni-lj.si/~/pmoze/esdep/master/wg15b/l0500.htm
[8] https://blog.enerpac.com/7-types-of-bridges-every-engineer-should-know-about/
[9] https://concrete.ethz.ch/assets/brd/autographies/special-girder-bridges-truss-bridges-2021-05-03_notes_inv.pdf
[10] https://borhs.org/archives/bridges1914.pdf
[11] https://www.ahtd.ar.gov/historic_bridge/historic%20Bridge%20Resources/Haer%20technical%20Leaflet%2095%20-%20Bridge%20Truss%20types.pdf
[12] https://iowadot.gov/historicbridges/cultural-resources/bridge-types
[13] https://www.highestbridges.com/wiki/index.php?title=a_brief_history_of_high_railway_bridges
[14] https://steelconstruction.info/bridges
[15] https://ijsred.com/volume4/issue3/ijsred-v4i3p138.pdf
[16] https://steelconstruction.info/images/e/e0/sci_p318.pdf
[17] https://www.trains.com/mrr/how-to/expert-tips/types-of-model-rail-bridges-and-when-to-use-them/
[18] https://www.waldeckconsulting.com/latest_news/most-effective-bridge-design-factors-structural-integrity-longevity/
[19] https://www.scientific.net/amm.204-208.2135
[20] https://structurae.net/en/structures/bridges/truss-bridges
[21] https://www.gettyimages.co.jp/%E5%86%99%E7%9C%9F/Famous-Truss-Bridges
[22] https://structurae.net/en/structures/bridges/truss-bridges/list
[23] https://core.ac.uk/download/pdf/323313786.pdf
[24] https://bjrbe-journals.rtu.lv/bjrbe/article/view/bjrbe.2023-18.614
[25] https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1604713/fulltext01.pdf
[26] https://etd.lib.metu.edu.tr/upload/12614825/index.pdf
[27] https://www.shortspansteelbridges.org/resources/case-study/
