Apa titik desain jembatan baja?

2025-03-26 16:18:01

Didorong oleh strategi negara transportasi yang kuat, jembatan baja membentuk kembali pola konstruksi jembatan modern berdasarkan keunggulan kekuatan tinggi, bobot ringan dan konstruksi cepat. Desainnya perlu mengintegrasikan sifat mekanik, proses pembuatan, manajemen siklus hidup penuh dan elemen -elemen lain untuk membentuk sistem solusi sistematis.

I. Desain sistem struktural yang dioptimalkan

Pemilihan bentuk penampang

Kekakuan torsional bagian kotak adalah 5-8 kali lipat dari pelat pelat, yang cocok untuk jembatan rentang besar. Girder kotak baja dari Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge (HZMB) mengadopsi penampang trapesium kompartemen ganda dengan lebar 33,1m dan ketinggian 4,5m, dan koefisien kekakuan torsional mencapai 3,2 × 10^6 kN-m²/rad, yang berhasil mengatasinya dengan sukses dengan bebannya dengan beban. Panel jembatan baja anisotropik ortotropik dirancang dengan enkripsi U-RIB (jarak 300mm) untuk mengurangi tegangan beban roda hingga 120MPA.

Pencocokan Sistem Struktural

Nanjing Yangtze River Bridge mengadopsi sistem kombinasi rangka geladak ganda, dengan rentang utama 600m, tinggi rangka 12m, dan lebar dek 40,5m. Melalui desain tinggi rangka variabel (12m di tengah rentang → 18m pada titik pivot), tegangan tarik maksimum dikendalikan kurang dari 235mpa, dan jumlah baja yang digunakan dikurangi sebesar 15% dibandingkan dengan skema tradisional.

Kedua, desain sinergis kelelahan dan seismik

Pemrosesan simpul yang peka terhadap kelelahan

Menerapkan metode stres hot spot untuk mengoptimalkan detail las, Hutong Yangtze River Bridge meningkatkan kemiringan kurva S-N dari long-longitudinal iga butt dari 3,0 menjadi 5,0, dan kehidupan desain dari 100 tahun menjadi 120 tahun. Peredam diatur pada node kunci sehingga amplitudo tegangan di bawah 2 juta beban siklik adalah ≤69mpa.

Peningkatan ketangguhan seismik

Mengadopsi sistem pengeprotan anti-buckling BRB, sudut perpindahan dermaga atas jembatan pelindung laut dikendalikan dalam 1/150 di bawah aksi seismik E2. Badan dermaga kombinasi baja-hibrida melalui optimalisasi susunan kuku geser (jarak 150mm), kapasitas bantalan geser antarmuka meningkat menjadi 12MPA.

Ketiga, kontrol presisi manufaktur dan pemasangan

Pra-perakitan digital

Girder kotak baja dari koridor Shenzhen-Zhongshan menerapkan teknologi pemindaian laser 3D untuk mengontrol kesalahan pencocokan segmen pada ± 2mm/30 m. Preassembly virtual yang dipandu oleh model BIM telah menemukan dan mengoreksi 156 konflik struktural di muka, menghemat biaya pengerjaan ulang lebih dari 30 juta RMB.

Proses pengelasan cerdas

Sistem pengelasan robot mewujudkan 99,6% laju kelonggaran lasan pantat 20mm di jembatan hangzhou-shauningbo. Pengelasan komposit laser-mig meningkatkan kedalaman leleh iga iga las hingga 8mm, dan kehidupan kelelahan meningkat 3 kali.

Integrasi Sistem Anti-Korosi dan Pencegahan Kebakaran

Sistem Perlindungan Jangka Panjang

Humen Second Bridge mengadopsi sistem “Epoxy Zinc Rich Primer (80μM) + Glass Scale Paint Intermediate Paint (200μm) + Fluorocarbon Top Coat (80μm)”, dengan pendukung antikorosi elektrokimia (potensi perlindungan -0.85V), dan siklus perlindungan desain mencapai 30 tahun. Sistem dehumidifikasi diatur di dalam girder kotak, dan kelembaban dikontrol secara permanen di bawah 45%RH.

Peningkatan kinerja resistensi api

Komponen pendukung utama dilapisi dengan pelapisan perapian intumescent (batas resistensi api 2 jam), dan suhu baja dikendalikan dalam 350 ℃ dalam kondisi api. Jembatan lintas-sungai diisi dengan bahan komposit semen di kolom menara baja, yang menaikkan suhu kritis menjadi 650 ℃.

V. Optimalisasi Kinerja Dinamis

Desain Penindasan Getaran Vortex

Jembatan Sungai Yangsigang Yangtze mengadopsi girder kotak baja berlapis + skema kombinasi pelat deflektor, yang meningkatkan kecepatan angin getaran kritis dari 58m/s hingga 79m/s. Optimalisasi bentuk aerodinamis mengurangi amplitudo getaran vortex menjadi 1/3 dari nilai normatif yang diizinkan.

Kontrol kopling gandar

Peredam massa TMD yang disetel (rasio massa 2%) diatur untuk mengontrol akselerasi getaran vertikal dalam 0,35g ketika kereta berat lewat. Jembatan kereta api dimodelkan dengan pemodelan jembatan kereta api terintegrasi untuk mengurangi faktor penggelinciran dari 0,8 menjadi 0,6.