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1. Ponte de pontão flutuante refere -se a uma ponte que flutua na superfície da água com um barco ou um tanque de pontão em vez de cais de ponte. A ponte de pontão flutuante é composta por píer flutuante, painel, feixe de distribuição e sistema de ar de cabo.
2. Pontos de consideração do projeto básico de projeto de ponte flutuante
Condição da estrada, desempenho, estrutura de pontão, desenhos de pontão, ambiente
3. Princípio básico de design da ponte de pontão flutuante
Princípios a serem seguidos: Os objetivos de desempenho são consistentes com o objetivo, segurança, durabilidade, qualidade, facilidade de manutenção e gerenciamento, harmonia com o meio ambiente, economia e outros indicadores.
Escolhendo o tipo de estrutura: as condições topográficas, geológicas e geográficas devem ser consideradas.
O número de estruturas pontões e o sistema geral devem atender aos requisitos de força, deformação e estabilidade.
A vida útil de uma ponte de pontão flutuante é muito sensível a condições ambientais e fatores como cargas naturais (como vento, ondas de água, corrente, mudanças nas marés, sub-lutações na superfície do lago) e corrosão. Sob a condição de baixo custo de ciclo, a vida útil da ponte de pontão flutuante geralmente é de 75 a 100 anos.
De acordo com a classificação da importância, a ponte pontão flutuante é dividida em tipo padrão e tipo importante, ou seja, ponte pontão flutuante tipo A e ponte de pontão flutuante do tipo B. A ponte de pontão flutuante A é diferente da ponte de pontão flutuante B. B pontes de pontão flutuante são divididas em: vias expressas, vias expressas urbanas, estradas urbanas designadas, estradas nacionais ordinárias, cruzamentos duplos, viadutos, pontes ferroviárias, especialmente pontes locais e municipais.
Abaixo, a tabela fornece a classificação dos níveis de desempenho do status da ponte pontão flutuante. Um nível de desempenho do estado de 0 é comparado principalmente a outros níveis de desempenho 1-3. Para cargas de tráfego, ondas de tempestades, tsunamis e terremotos, os pontões são projetados em vários níveis de desempenho.
De acordo com o fator de importância, o design da ponte de pontão flutuante deve garantir que ela tenha o nível de desempenho alvo correspondente listado na Tabela 7, como carga, onda de tempestade, tsunami e terremoto.
4. Carga flutuante de projeto de ponte pontão
Carga de projeto
It mainly includes: Static load, dynamic load, impact load (such as collision, etc.), earth pressure (such as the anchor pile in the anchoring system on the floating pontoon bridge), hydrostatic pressure (including buoyancy), wind load, water wave factor (including expansion factor), seismic factor (including hydrodynamic pressure), temperature change factor, water flow factor, tidal change factor, foundation deformation factor, support movement factor, etc. Snow load, Carga centrífuga, fator de tsunami, fator de maré de tempestade, flutuação do lago (flutuação secundária), onda de choque de navio, choque do mar, carga de frenagem, carga de montagem, carga de colisão (incluindo colisão do navio), fator de gelo de embalagem e pressão de gelo, fator de transporte costeiro, fator de objeto à deriva, fator de classe de água (erosão e atrito) e outras cargas.
Futura, onda de água, período de vento e recorrência
Durante o projeto da ponte de pontão flutuante, a mudança no nível da água causada pela maré, o tsunami e a tempestade é uma das cargas de controle. O eixo vertical da ponte de pontão flutuante deve ser considerado no projeto. Quando o vento sopra sobre a água, as ondas resultantes criam cargas horizontais, verticais e torcionais na ponte de pontão flutuante. Essas cargas dependem da velocidade do vento, direção, duração, comprimento do sopro (comprimento da zona do vento), estrutura do canal e profundidade.
A velocidade do vento do projeto é a velocidade média em um período de 10 minutos a uma altitude de 10m acima da água. Cargas naturais, como ventos e terremotos, são um fator -chave em muitos casos.
Onda de água irregular
Normalmente, as ondas de água são muito irregulares. Eles são compostos de ondas de água regulares com muitos componentes de frequência.
Como o período natural da ponte de pontão flutuante é muito maior que o da ponte tradicional, o efeito da onda de água com um longo período é maior. Em termos de frequência, o espectro representa a distribuição de energia das ondas de água. Quando o vento sopra de uma certa distância horizontal, as ondas de água continuam a viajar. Mas após um certo período de tempo, a onda de água para gradualmente se fortalece e se torna estável.
Carga combinada
A carga combinada terá um efeito adverso na ponte de pontão flutuante.
Os níveis de maré são divididos nas seguintes categorias:
Durante os terremotos: entre HWL (alto nível de água) e LWL (baixo nível de água);
Durante as tempestades de neve: entre HHWL (HWL mais alto) e LWL ou entre HHWL e LLWL (LWL mais baixo);
Condições de uso: entre HWL e LWL
Assim, nenhum dano fatal ocorre durante os tsunamis, seja de alterações extremas de maré entre HWL e LWL ou do aumento e redução dos níveis de água.
5. Material flutuante da ponte pontão
Os materiais comuns são aço e concreto.
De um modo geral, a corrosão da estrutura do pontão deve ser considerada primeiro. Como a d'água do concreto é muito importante, o concreto estanque ou o concreto marinho é geralmente usado na fabricação de pontes de pontão flutuante. Entre eles, o cimento de portland médio, portland, cimento de escória de portland, portland, o cimento voador pode ser usado para fazer pontes de pontão flutuante. Os efeitos do peristaltismo e da contração da estrutura precisam ser considerados apenas quando o tanque está seco; portanto, os efeitos acima não precisam ser considerados quando o tanque é lançado. O concreto de alto desempenho, como poeira de mosca e sílica em pó, é mais adequado para fazer tanques flutuantes.
Os materiais utilizados no sistema de amarração devem ser selecionados de acordo com os objetivos de design, meio ambiente, durabilidade e economia.
Devido ao ambiente corrosivo, a anticorrosão é necessária, especialmente nas partes abaixo do nível médio de água, MLWL, haverá uma corrosão local grave. Para tais partes, a proteção catódica é geralmente adotada.
O tratamento de superfície é geralmente adotado sob os métodos de tratamento de superfície da LWL incluem pintura, adicionando superfície de material orgânico, superfície de graxa mineral, superfície do material inorgânico e assim por diante. O tratamento de superfície inorgânico inclui revestimento de metal, como revestimento de titânio, superfície de aço inoxidável, zinco, alumínio, liga de alumínio, etc. O efeito da profundidade da água na taxa de corrosão depende do meio ambiente.
A corrosão do respingo é a mais grave e seu limite superior pode ser determinado de acordo com a instalação da estrutura.
A área de fluxo e refluxo é o ambiente mais grave, e a taxa de corrosão varia muito com a profundidade.
Na zona de água salgada, o ambiente se torna mais moderado. Mas para algumas condições, como correntes e aumento do transporte, a corrosão pode ser acelerada.
O ambiente da camada do solo abaixo do fundo do mar depende da densidade do sal, nível de poluição e condições climáticas, mas a taxa de corrosão é relativamente estável.
NOTA: Comparado com a estrutura fixa, a ponte de pontão flutuante muda com a superfície da água, para que o fluxo e refluxo e o fluxo da maré não existam.
6. Estado limitado da ponte de pontão flutuante
A ponte de pontão flutuante deve ter capacidade suficiente para enfrentar riscos potenciais, como navios, detritos, madeira, inundações, falha de corda de amarração e separação completa da ponte após fratura lateral ou oblíqua.
Embora a água forneça flutuabilidade para a ponte flutuante do pontão, se a água vazar para o interior da ponte de pontão flutuante, ela danificará gradualmente a ponte flutuante do pontão e, eventualmente, levará ao naufrágio da ponte. Este é o problema atual de pesquisa que a ponte de pontão flutuante enfrenta.
7. Projeto e análise específicos da ponte de pontão flutuante
Estabilidade: refere -se à capacidade do navio de inclinar -se sob a ação das forças externas e retornar à posição do saldo original após o desaparecimento das forças externas.
Três estados de equilíbrio:
1) Equilíbrio estável: G está sob M e a gravidade e a flutuabilidade formam um torque de estabilidade após a inclinação.
2) Equilíbrio instável: G está acima de M, e a gravidade e a flutuabilidade formam um momento de capotagem após a inclinação.
3) Equilíbrio acidental: G e M coincidem, e a gravidade e a flutuabilidade atuam na mesma linha vertical após a inclinação, sem torque.
A relação entre estabilidade e navegação de navios:
1) A estabilidade é muito grande e o navio oscila violentamente, causando desconforto ao pessoal, uso inconveniente de instrumentos de navegação, danos fáceis à estrutura do casco e fácil deslocamento de carga na retenção, colocando em risco a segurança do navio.
2) A estabilidade é muito pequena, a capacidade anti-capitular do navio é ruim, é fácil parecer grande ângulo de inclinação, recuperação lenta e o navio é inclinado na superfície da água por um longo tempo, e a navegação é ineficaz.
Como nos barcos, a capotagem dos pontões está relacionada à sua estabilidade estática.
No processo de projetar uma ponte de pontão flutuante, várias quantidades físicas mais importantes precisam ser consideradas: deslocamento vertical e deslocamento horizontal e grau de inclinação.
Seja as condições climáticas habituais de nevasca ou as condições de nevasca extremamente em um século, o conforto do tráfego precisa ser cuidadosamente considerado no design. Portanto, a aceleração da resposta da ponte deve estar dentro da faixa de valores toleráveis.
Lidar com estabilidade: a facilidade de manuseio é um dos desempenho mais importante.
Fadiga: Para evitar danos estruturais causados por cargas dinâmicas, como vento, ondas de água, etc. O método de avaliação é o mesmo para as pontes tradicionais.
Fatores sísmicos: Como a ponte de pontão flutuante tem um longo período natural, é necessário estudar a influência de ondas sísmicas de longo período. Embora os pontões sejam inerentemente isolados, a resistência do sistema de amarração aos terremotos precisa ser verificada, especialmente as pilhas e fundações de amarração.
8. Projeto corporal de ponte de pontão flutuante: Pontoons gerais consideram principalmente o tanque de pontão separado. Conforme explicado anteriormente, as características hidrodinâmicas de cada tanque podem ser estudadas individualmente e, em seguida, os resultados obtidos podem ser usados para análise global do sistema. De fato, métodos discretos, como o método de elementos finitos, são frequentemente usados na análise do sistema global. Para este método de análise, a massa adicional de cada tanque, os fatores hidrodinâmicos de amortecimento e hidrodinâmica devem ser considerados, e a posição do centro de flutuabilidade do tanque deve ser a entrada.
Projeto da velocidade do vento e altura eficaz da onda: a altura efetiva da onda de 2,5m é um ponto -chave da ponte do tipo pontão. Para garantir que a altura efetiva da onda esteja abaixo de 2,5m, é necessário configurar uma barreira de onda. O efeito viscoso e o efeito potencial de fluxo são dois fatores importantes na análise do movimento incidente das ondas de água e no estresse das estruturas subaquáticas. Para a teoria do fluxo potencial, é principalmente os efeitos de dispersão e radiação das ondas de água ao redor da estrutura.
A dispersão da água é a mais importante. Portanto, é muito razoável aplicar a teoria de dispersão da onda de água para analisar o problema nessa região.
De fato, embora a teoria do potencial de fluido da superfície livre seja baseada no pressuposto de que o fluido é incompressível, irrotacional e não vertical, seus resultados de previsão estão de acordo com os resultados experimentais. É por isso que a teoria da dispersão de ondas de água baseada na teoria do fluxo potencial linear é frequentemente aplicada na análise do projeto.
Design de superestrutura: inclui principalmente a seleção do tipo de estrutura, o design da composição da estrutura e o conteúdo anticorrosão.
Design flutuante do corpo: o design do corpo flutuante é muito diferente do design tradicional da ponte. O design flutuante do corpo inclui: seleção flutuante do tipo de corpo, projeto de parte do controle de inundação corporal flutuante, projeto de prevenção de colisão de navios, projeto da estrutura da seção de conexão de transição, proteção contra corrosão, instalações auxiliares e design da estrutura de ancoragem.
Projeto da estrutura de ancoragem: confirme o tipo, distribuição e quantidade de estrutura de ancoragem. No design, é necessário entender os vários parâmetros do meio ambiente, como velocidade do vento, onda de água e corrente, terremoto, mudança de temperatura, tsunami, choque da superfície do lago (onda secundária), onda de água de longo período, onda de ancoragem de pilha de ancoragem, design de estrutura, ancoragem de ancoragem, plataforma de perna de tensão e outras condições e o método de ancoragem nas duas extremidades das namadas.
Design básico: o design básico geralmente inclui: Confirme a carga, selecione o tipo de base.
Design de acessórios: seleção e design da estrutura de conexão.
9. Aplicação da ponte de pontão flutuante: pedestres, rodovias e ferrovias.
10. Características da ponte de pontão flutuante: a estrutura não é complicada, também é fácil desmontar, mas os custos de manutenção são altos.
O objetivo de construir pontes de pontão flutuante é geralmente dividido em duas categorias: uma é atender às necessidades de prontidão de combate militar ou alívio de desastres. Como a fundação flutuante substitui a base fixa subaquática complexa, a ponte de pontão flutuante é fácil de configurar, fácil de desmontar, mais fácil de evacuar e esconder, e mais fácil de carregar e transportar, e tem excelente rapidez e mobilidade.
Em tempos de guerra, pode superar obstáculos do rio, garantir o transporte ferroviário e rodoviário, em tempos de paz, superar desastres de inundação, realizar um rápido reparo e alívio de desastres ou se comunicar rapidamente com os dois lados para transportar vários materiais de construção em larga escala, que é uma ponte de curto prazo flexível e eficiente, de modo que a pesquisa teórica e experimental sobre esse tipo de ponteira flutuante.
O outro propósito é principalmente para considerações econômicas, a saber, quando a profundidade da água do local é muito grande ou o fundo é muito macio, a construção de pilares tradicionais não é adequada. Neste momento, o uso da flutuabilidade natural da água, uma ponte de pontão flutuante que não requer cais tradicionais ou boas fundações se torna uma escolha melhor.
| Especificação de ponte de aço de parede evercross -Great | ||
| Evercross -Great Wall Steel Bridge |
Bailey bridge(Compact-200, Compact-100, LSB, PB100, China-321,BSB) Modular bridge( GWD, HBD60,CB300,Delta, 450-type,etc), Truss Bridge,Warren bridge, Arch bridge, Plate bridge,Beam bridge,Box girder bridge, Suspension bridge,Cable-stayed bridge, Floating bridge,etc |
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| Vãe de design | 10m a 300m de extensão única | |
| Caminho do carro | Pista única, faixas duplas, multilane, passarela, etc | |
| Capacidade de carregamento | AASHTO HL93.HS15-44, HS20-44, HS25-44, BS5400 HA+20HB, HA+30HB, AS5100 Truck-T44, IRC 70R Classe A/B, Stanag MLC80/MLC110 da OTAN. Truck-60T, Trailer-80/100Ton, etc Korea Bridge DB24 da 1ª série |
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| Grau de aço | EN10025 S355JR S355J0/EN10219 S460J0/EN10113 S460N/BS4360 GRADE 55C AS/NZS3678/3679/1163/GRADE 350, ASTM A572/A572M GR50/GR65 GB15910 GB3, ASTM A572/A572M |
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| Certificados | ISO9001, ISO14001, ISO45001, EN1090, CIDB, COC, PVOC, SONCAP, etc. | |
| SOLDAGEM | AWS D1.1/AWS D1.5 AS/NZS 1554 ou equivalente |
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| Parafusos | ISO898, AS/NZS1252, BS3692 ou equivalente | |
| Código de galvanização | ISO1461 AS/NZS 4680 ASTM-A123 ， BS1706 ou equivalente |
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| Nível de desempenho | Descrição do risco |
| 0 | Nenhum dano à estabilidade da ponte |
| 1 | Nenhum dano à função da ponte |
| 2 | Embora o dano tenha algumas limitações na função da ponte, essas funções podem ser restauradas |
| 3 | Os perigos podem causar perda de função da ponte, mas são limitados para evitar colapso, subsidência e desvio |
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