Quan điểm: 222 Tác giả: Astin xuất bản Thời gian: 2025-04-30 Nguồn gốc: Địa điểm
Menu nội dung
>> Cầu treo
● Sự khác biệt về cấu trúc chính
>> Sắp xếp cáp và đường dẫn tải
>> Hỗ trợ boong và phân phối tải
>> Cầu đóng cáp
>> Cầu treo
>> Cầu đóng cáp
>> Cầu treo
>> Cầu đóng cáp
>> Cầu treo
● Sự phù hợp và tiêu chí lựa chọn
● Đổi mới và xu hướng trong tương lai
● Câu hỏi thường gặp (Câu hỏi thường gặp)
>> 1. Sự khác biệt về cấu trúc chính giữa cây cầu đóng cáp và cầu treo là gì?
>> 2. Loại cầu nào tốt hơn cho các nhịp rất dài?
>> 3. Tại sao các cây cầu được đóng cáp thường nhanh hơn và ít tốn kém hơn để xây dựng?
>> 4. Những cây cầu có dây cáp có linh hoạt như cầu treo không?
>> 5. Những yếu tố nào ảnh hưởng đến sự lựa chọn giữa một cây cầu treo cáp và hệ thống treo?
Cầu là một trong những chiến công mang tính biểu tượng và thiết yếu nhất của kỹ thuật dân dụng, kết nối cộng đồng, tạo điều kiện cho thương mại và vượt qua những trở ngại tự nhiên. Hai trong số các loại cầu dài trực quan và tham vọng có cấu trúc Cầu nối cáp (thường được gọi là cầu nối cáp) và cầu treo. Mặc dù cả hai sử dụng cáp và tháp để hỗ trợ sàn, các nguyên tắc kỹ thuật, phương pháp xây dựng và ứng dụng của họ khác nhau theo những cách cơ bản. Bài viết này tìm hiểu sự khác biệt giữa các cầu nối cáp (dây th tự cáp) và cầu treo, kiểm tra thiết kế của chúng, phân phối tải, xây dựng, ưu điểm, nhược điểm và ứng dụng trong thế giới thực.
Cầu đóng cáp được đặc trưng bởi các dây cáp kết nối trực tiếp sàn cầu với một hoặc nhiều tháp (pylons). Những dây cáp này thường được sắp xếp theo mẫu quạt hoặc đàn hạc, tỏa ra từ các tòa tháp đến nhiều điểm khác nhau dọc theo boong. Các tòa tháp mang tải trọng thẳng đứng và chuyển chúng trực tiếp xuống đất. Bộ bài được hỗ trợ bởi sự căng thẳng trong cáp và nén trong các tháp.
Những cây cầu treo đình chỉ đường từ các dây cáp chính lớn treo trên các tòa tháp và được neo ở cả hai đầu của cây cầu. Cáp treo dọc (móc treo) kết nối các dây cáp chính với bộ bài đều đặn. Các dây cáp chính đang bị căng thẳng và chuyển tải vào các mỏ neo và tháp, mang các lực nén.
- Những cây cầu đóng cáp: Cáp chạy trực tiếp từ các tòa tháp đến boong, hỗ trợ bộ bài thông qua căng thẳng. Các tháp xử lý các lực nén từ dây cáp và chuyển chúng xuống đất.
- Cầu treo: Cáp chính chạy liên tục từ đầu này sang đầu kia, đi qua các tòa tháp. Bộ bài được treo từ các dây cáp chính này bởi các bộ treo thẳng đứng. Các dây cáp chính được neo ở cả hai đầu, và các tháp mang nén từ trọng lượng của cáp và sàn.
- Cầu đóng cáp: Bộ bài được hỗ trợ ở nhiều điểm dọc theo chiều dài của nó bằng các dây cáp được gắn vào các tháp. Kết nối trực tiếp này có nghĩa là bộ bài cứng hơn và ít dễ bị di chuyển.
- Cầu treo: Bộ bài về cơ bản là 'Hung ' từ các dây cáp chính, với tải được phân phối qua các bộ treo đến các dây cáp chính. Điều này cho phép các nhịp dài hơn nhưng có thể dẫn đến sự linh hoạt và chuyển động hơn trong bộ bài.
-Cầu đóng cáp: Tháp là các yếu tố chịu tải chính và không cần phải neo trên mặt đất lớn. Các lực ngang từ các dây cáp được cân bằng, đặc biệt là trong các thiết kế đối xứng.
- Cầu treo: Tháp hỗ trợ tải trọng thẳng đứng, nhưng các mỏ neo lớn là rất cần thiết để chống lại lực kéo ngang của các dây cáp chính.
- Cáp đang căng thẳng, kéo lên boong và xuống tháp.
- Towers đang nén, chuyển tải vào nền tảng.
- Bộ bài phải đủ mạnh để chống lại cả lực dọc và ngang từ sự sắp xếp cáp.
- Hệ thống có hiệu quả cao cho các nhịp trung bình đến dài (thường là 100 đến 1.000 mét).
- Cáp chính đang bị căng thẳng, chuyển tải vào neo.
- Tháp được nén, hỗ trợ thành phần thẳng đứng của lực căng cáp.
- Bộ bài được treo từ các dây cáp chính và phải chống lại tải trọng gió và động.
- Cầu treo là tối ưu cho các nhịp dài nhất (lên đến 2.000 mét trở lên).
- Được xây dựng bằng phương pháp Cantilever cân bằng: Các phân đoạn của bộ bài được xây dựng bên ngoài từ các tháp, với các dây cáp được thêm vào khi mỗi phân đoạn được hoàn thành.
- Cáp phục vụ như cả hỗ trợ tạm thời và vĩnh viễn trong quá trình xây dựng.
- Xây dựng thường nhanh hơn và đòi hỏi ít vật liệu hơn cầu treo cho các khoảng cách lên tới 1.000 mét.
- Cáp chính được xâu chuỗi giữa các mỏ neo và các tòa tháp trước khi boong được xây dựng.
- Bộ bài sau đó được xây dựng trong các phần và được nâng lên, lơ lửng bởi các móc treo từ các dây cáp chính.
- Yêu cầu các công trình tạm thời đáng kể và các mỏ neo lớn, làm cho việc xây dựng trở nên phức tạp hơn và tốn thời gian hơn.
| có | cầu treo cáp | cầu treo |
|---|---|---|
| Phạm vi nhịp điển hình | 1001.0001.000 mét | 500 trận2.000+ mét |
| Nhịp dài nhất đạt được | ~ 1.100 mét | ~ 2.000 mét (và hơn thế nữa) |
| Sử dụng lý tưởng | Phạm vi trung bình đến dài | Nhịp rất dài |
| Ví dụ Bridges | Cầu cạn Millau, Pháp | Cầu Cổng Vàng, Hoa Kỳ |
Thuận lợi:
- nhanh hơn và ít tốn kém hơn để xây dựng cho các nhịp trung bình đến dài.
- Yêu cầu ít cáp thép và ít vật liệu hơn.
- Linh hoạt thiết kế hơn và các tùy chọn thẩm mỹ.
- Không cần neo đất lớn.
- Boong cứng hơn, ít dễ bị di chuyển.
Nhược điểm:
- Không phù hợp với các nhịp dài nhất có thể đạt được bằng các cầu treo.
- Bộ bài phải được thiết kế để chống nén ngang từ cáp.
- Yêu cầu giám sát cẩn thận biến dạng và cân bằng trong quá trình xây dựng.
Thuận lợi:
- có khả năng kéo dài khoảng cách lớn nhất.
- Có thể trực quan nổi bật và mang tính biểu tượng.
- Bộ bài có thể được thay thế hoặc mở rộng dễ dàng hơn.
- Có thể chịu được các phong trào địa chấn tốt hơn do tính linh hoạt.
Nhược điểm:
- đắt hơn và phức tạp để xây dựng.
- Yêu cầu neo lớn và nhiều vật liệu hơn.
- Bộ bài linh hoạt hơn, có thể dẫn đến chuyển động và rung động.
- Bảo trì có thể chuyên sâu, đặc biệt là cho cáp và neo.
- Cầu cạn Millau (Pháp): Một trong những cây cầu cao nhất thế giới, với nhịp chính là 342 mét.
- Cầu Sutong (Trung Quốc): Khoảng chính 1.088 mét, trong số các nhịp tăng cáp dài nhất.
- Cầu Russky (Nga): nhịp chính 1.104 mét.
- Cầu Golden Gate (Hoa Kỳ): Cầu treo biểu tượng với nhịp chính 1.280 mét.
- Cầu Akashi Kaikyō (Nhật Bản): Cây cầu treo dài nhất thế giới với nhịp chính 1.991 mét.
- Cầu Brooklyn (Hoa Kỳ): Cầu treo lịch sử với nhịp chính là 486 mét.
Những cây cầu có dây cáp cung cấp nhiều cách sắp xếp cáp, chẳng hạn như quạt, đàn hạc hoặc các mẫu xuyên tâm, cho phép biểu hiện kiến trúc sáng tạo. Những cây cầu treo, với các dây cáp chính và tháp cao, thường được coi là một số cấu trúc đẹp nhất và kịch tính nhất trên thế giới.
Cả hai loại cầu đều yêu cầu kiểm tra và bảo trì thường xuyên, đặc biệt là cáp và neo. Cầu treo, do các nhịp dài hơn và sàn linh hoạt hơn, có thể yêu cầu bảo trì chuyên sâu hơn để giải quyết các vấn đề như ăn mòn cáp, chuyển động boong và ổn định neo. Các cầu nối cáp, với các kết nối cáp trực tiếp, có thể gặp phải những căng thẳng cục bộ hơn phải được theo dõi.
Sự lựa chọn giữa một cây cầu treo cáp và hệ thống treo phụ thuộc vào một số yếu tố:
- Chiều dài nhịp: Cầu treo được ưu tiên cho các nhịp dài nhất, trong khi các cầu nối cáp là tối ưu cho các nhịp trung bình đến dài.
- Điều kiện trang web: Sự sẵn có của mặt đất vững chắc cho các mỏ neo là rất quan trọng đối với các cầu treo.
-Ngân sách và thời gian xây dựng: Những cây cầu có dây cáp thường có hiệu quả hơn về chi phí và nhanh hơn để xây dựng cho các nhịp dưới 1.000 mét.
- Tùy chọn thẩm mỹ: Cả hai loại đều cung cấp sự hấp dẫn trực quan độc đáo, nhưng sự lựa chọn có thể phụ thuộc vào tuyên bố kiến trúc mong muốn.
- Xem xét bảo trì: Cầu treo có thể yêu cầu bảo trì liên tục hơn do độ phức tạp và độ dài nhịp của chúng.
Những tiến bộ trong khoa học vật liệu, kỹ thuật xây dựng và mô hình máy tính đã mở rộng khả năng cho cả cầu treo cáp và hệ thống treo. Các thiết kế lai, kết hợp các yếu tố của cả hai hệ thống, đang được khám phá cho các trang web đầy thách thức và các khoảng thời gian phá kỷ lục. Tương lai của kỹ thuật cầu có thể sẽ thấy sự đổi mới liên tục ở cả hai loại, được thúc đẩy bởi nhu cầu về các nhịp dài hơn, độ bền cao hơn và tính thẩm mỹ tăng cường.
Cầu nối cáp (dây thừng cáp) và các cầu treo đại diện cho hai trong số các loại cây cầu tiên tiến và trực quan nhất trong kỹ thuật hiện đại. Mặc dù cả hai đều dựa vào cáp và tháp để hỗ trợ sàn, các nguyên tắc cấu trúc, kỹ thuật xây dựng và các ứng dụng tối ưu của chúng khác nhau đáng kể. Những cây cầu có dây cáp có hiệu quả, hiệu quả về chi phí và lý tưởng cho các nhịp trung bình đến dài, cung cấp sự linh hoạt về thiết kế và xây dựng nhanh chóng. Những cây cầu treo, với khả năng vô song của chúng để trải dài khoảng cách rộng lớn, là giải pháp cho các giao cắt dài nhất thế giới nhưng đi kèm với sự phức tạp và chi phí lớn hơn.
Sự lựa chọn giữa hai loại cầu này được xác định bởi sự cân bằng cẩn thận của các yêu cầu kỹ thuật, điều kiện trang web, các ràng buộc về ngân sách và tham vọng thẩm mỹ. Khi công nghệ tiến bộ, cả cầu treo cáp và hệ thống treo sẽ tiếp tục phát triển, đẩy ranh giới của những gì có thể trong thiết kế và xây dựng cầu.
Sự khác biệt về cấu trúc chính nằm ở cách các dây cáp hỗ trợ sàn cầu. Trong một cây cầu treo cáp, các dây cáp chạy trực tiếp từ tháp đến boong, hỗ trợ nó ở nhiều điểm. Trong một cây cầu treo, bộ bài được treo từ các móc treo thẳng đứng được gắn vào các dây cáp chính chạy trên tháp và được neo ở cả hai đầu.
Cầu treo phù hợp tốt hơn cho các nhịp rất dài, thường vượt quá 2.000 mét. Thiết kế của họ cho phép chúng vượt qua khoảng cách lớn hơn các cây cầu được treo cáp, thường được sử dụng cho các khoảng rộng tới 1.000 mét.
Những cây cầu đóng cáp yêu cầu cáp thép ít hơn, không cần neo lớn và có thể được xây dựng bằng phương pháp Cantilever cân bằng. Điều này làm cho chúng nhanh hơn để xây dựng và hiệu quả hơn về chi phí cho các nhịp trung bình đến dài so với các cầu treo.
Không, cầu nối cáp thường cứng hơn các cầu treo. Kết nối trực tiếp của cáp với boong và tháp làm giảm chuyển động, làm cho bộ bài kém linh hoạt hơn nhưng ổn định hơn dưới tải trực tiếp.
Các yếu tố chính bao gồm độ dài nhịp cần thiết, điều kiện trang web (như tính khả dụng của mặt đất vững chắc), ngân sách, thời gian xây dựng, mục tiêu thẩm mỹ và cân nhắc bảo trì. Cầu treo được chọn cho các nhịp dài nhất, trong khi các cầu nối cáp được ưu tiên cho các nhịp trung bình đến dài nơi chi phí và tốc độ xây dựng là ưu tiên.
