ما هي نقاط تصميم جسر الصلب؟

2025-03-26 16:18:01

مدفوعًا باستراتيجية بلد نقل قوي ، تقوم الجسور الصلب بإعادة تشكيل نمط بناء الجسر الحديث بحكم مزايا القوة العالية والوزن الخفيف والبناء السريع. يحتاج تصميمه إلى دمج الخصائص الميكانيكية وعملية التصنيع وإدارة دورة الحياة الكاملة والعناصر الأخرى لتشكيل نظام حل منهجي.

1. التصميم الأمثل للنظام الهيكلي

اختيار شكل المقطع العرضي

تصلب الالتواء من قسم الصندوق هو 5-8 أضعاف من العارضة اللوحة ، وهو مناسب للجسور الكبيرة. يتبنى مربع الصلب في جسر هونغ كونغ-زيواهو-ماكاو (HZMB) مقطع عرضي شبه منحرف مزدوج مع عرض 33.1 متر وارتفاع 4.5 متر ، ومعامل الصلابة الالتواء يصل إلى 3.2 × 10^6 KN-M²/Rad ، والتي يمكن أن تتحدى بنجاح مع الحمل من Typhon One في 50 عامًا. تم تصميم ألواح جسر الصلب متباين الخواص مع تشفير U-RIB (تباعد 300 مم) لتقليل إجهاد حمل العجلات إلى 120MPa.

مطابقة النظام الهيكلي

يتبنى جسر نهر نانجينج يانغتسي نظام مجموعة الجمالون مزدوجة سطح السفينة ، مع امتداد رئيسي يبلغ 600 متر ، وارتفاع الجمالون 12 متر ، وعرض سطح السفينة 40.5 متر. من خلال تصميم ارتفاع الجمالون المتغير (12 مترًا في منتصف الفترة 18M عند نقطة المحور) ، يتم التحكم في الحد الأقصى لضغط الشد ليكون أقل من 235 ميجا باسكال ، ويتم تخفيض كمية الصلب المستخدم بنسبة 15 ٪ مقارنة مع المخطط التقليدي.

ثانياً ، التعب والتصميم التآزري الزلزالي

معالجة العقدة الحساسة للإرهاق

بتطبيق طريقة الإجهاد النقطة الساخنة لتحسين تفاصيل اللحام ، يحسن جسر نهر اليانغتسي هوتونغ ميل منحنى S-N لحام الأضلاع الطولية من 3.0 إلى 5.0 ، وعمر التصميم من 100 عام إلى 120 عامًا. يتم تعيين مخمدات في العقد الرئيسية بحيث تكون سعة الإجهاد تحت 2 مليون حمولة دورية ≤69mpa.

تحسن من الصلابة الزلزالية

اعتماد نظام BRB المضاد للضغط ، يتم التحكم في زاوية الإزاحة في أعلى الرصيف لجسر عبر البحر في غضون 1/150 بموجب العمل الزلزالي E2. جسم الرصيف المركب الصلب من خلال تحسين ترتيب مسامير القص (تباعد 150 مم) ، زادت قدرة تحمل الواجهة إلى 12MPa.

ثالثًا ، التحكم الدقيق للتصنيع والتركيب

التجميع الرقمي قبل التجميع

يطبق مربع الصندوق الصلب لممر Shenzhen-Zhongshan تقنية المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد للتحكم في خطأ مطابقة القطاع عند ± 2mm/30 m. لقد اكتشف التجميع الافتراضي الذي يسترشد به نموذج BIM وتصحيح 156 تعارضًا هيكليًا مسبقًا ، مما يوفر تكاليف إعادة صياغة أكثر من 30 مليون يوان.

عملية اللحام الذكية

يدرك نظام اللحام الروبوت معدل تمرير 99.6 ٪ من اللحام بعقب من صفيحة سميكة 20 مم في جسر هانغتشو شافبو. زاد اللحام المركب بالليزر-ميج من عمق ذوبان فيليه حلاقة في 8 ملم ، وزادت عمر التعب بنسبة 3 مرات.

تكامل نظام مكافحة التآكل ومنع الحرائق

نظام الحماية على المدى الطويل

يعتمد الجسر الثاني من هومين نظام "الطلاء الممتاز الغني بالزنك الايبوكسي (80μm) + الطلاء الوسيط (200μm) + معطف الفلوروكربون (80μm)" ، مع دعم مضاد للتشكيل الكهروكيميائي (إمكانات الحماية -0.85V) ، وصول دورة حماية التصميم لمدة 30 عامًا. يتم إعداد نظام إزالة الرطوبة داخل مربع العارمة ، ويتم التحكم بشكل دائم في الرطوبة أقل من 45 ٪ RH.

تحسين أداء مقاومة الحرائق

يتم طلاء المكونات الداعمة الرئيسية بطلاء عزل ناتج (حد مقاومة للحريق لمدة ساعتين) ، ويتم التحكم في درجة حرارة الصلب في حدود 350 ℃ تحت حالة الحريق. تمتلئ جسر عبر النهر بمواد مركبة أسمنتية في أعمدة برج الصلب ، مما رفع درجة الحرارة الحرجة إلى 650 ℃.

V. تحسين الأداء الديناميكي

تصميم قمع الاهتزاز دوامة

يتبنى جسر نهر اليانغسيغانغ نهر الصلب المرتقب مربعًا زوارقًا + مخططًا لمجموع لوحة Deflector ، والذي يرفع سرعة الرياح الحرجة من الاهتزاز من 58 مترًا/ثانية إلى 79 م/ثانية. يقلل تحسين الشكل الديناميكي الهوائي من سعة اهتزاز الدوامة إلى 1/3 من القيمة المسموح بها المعيارية.

التحكم في اقتران المحور

يتم إعداد مخمدات الكتلة المضبوطة TMD (نسبة الكتلة 2 ٪) للتحكم في تسريع الاهتزاز العمودي خلال 0.35G عندما يمر قطار ثقيل. تم تصميم جسر للسكك الحديدية من خلال نمذجة جسر السكك الحديدية المتكاملة لتقليل عامل الانحراف من 0.8 إلى 0.6.