Тяжелогрузоподъемность Стальной мост Плавучий понтонный мост Экономический

Плавучий понтонный мост Описание:

1. Плавучий понтонный мостотносится к мосту, который плавает по поверхности воды с помощью лодки или понтонной цистерны вместо опор моста.Плавучий мост состоит из плавучего пирса, панели, распределительной балки и воздушно-кабельной системы.

2.Плавучий понтонный мостточки зрения базовой схемы проектирования

Состояние дороги, эксплуатационные характеристики, конструкция понтона, чертежи понтонов, окружающая среда

3. Основной принцип конструкции плавучего понтонного моста.

Принципы, которых необходимо придерживаться: соответствие поставленных задач назначению, безопасность, долговечность, качество, простота обслуживания и управления, гармония с окружающей средой, экономичность и другие показатели.

При выборе типа сооружения следует учитывать топографо-геологические и географические условия.

Количество понтонных конструкций и вся система должны отвечать требованиям прочности, деформации и устойчивости.

Срок службы плавучего понтонного моста очень чувствителен к условиям окружающей среды и таким факторам, как природные нагрузки (такие как ветер, волнение на воде, течение, приливные изменения, колебания поверхности озера) и коррозия.При условии низкой стоимости цикла срок службы наплавного понтонного моста обычно составляет 75-100 лет.

В соответствии с классификацией важности плавучий понтонный мост делится на стандартный тип и особо важный тип, то есть плавучий понтонный мост типа А и плавучий понтонный мост типа Б.Плавучий понтонный мост A отличается от плавучего понтонного моста B. Плавучие понтонные мосты B делятся на: скоростные, городские скоростные дороги, обозначенные городские дороги, обычные национальные дороги, двойные переезды, виадуки, железнодорожные мосты, особенно важные местные и муниципальные мосты.

В таблице ниже приведена классификация уровней эксплуатационных характеристик плавучего понтонного моста.Уровень производительности состояния 0 в основном сравнивается с другими уровнями производительности 1–3.Понтоны рассчитаны на несколько уровней производительности, рассчитанных на транспортные нагрузки, штормовые волны, цунами и землетрясения.

В соответствии с фактором важности конструкция наплавного моста должна обеспечивать соответствующий целевой уровень производительности, указанный в таблице, например, нагрузку, штормовую волну, цунами и землетрясение.

4. Расчетная нагрузка плавучего понтонного моста

Расчетная нагрузка

В основном это: статическая нагрузка, динамическая нагрузка, ударная нагрузка (например, столкновение и т. д.), давление грунта (например, анкерная свая в системе крепления на плавучем понтонном мосту), гидростатическое давление (включая плавучесть), ветровая нагрузка, коэффициент волнения воды (включая коэффициент расширения), сейсмический фактор (включая гидродинамическое давление), коэффициент изменения температуры, коэффициент расхода воды, коэффициент приливно-отливных изменений, коэффициент деформации фундамента, коэффициент перемещения опоры и т. д. Снеговая нагрузка, центробежная нагрузка, фактор цунами, штормовой прилив коэффициент, колебание озера (вторичное колебание), судовая ударная волна, морской удар, тормозная нагрузка, монтажная нагрузка, ударная нагрузка (включая столкновение судна), коэффициент пакового льда и давление пакового льда, коэффициент прибрежного транспорта, коэффициент дрейфующего объекта, коэффициент класса воды ( эрозия и трение) и другие нагрузки.

Комбинированная нагрузка

Суммарная нагрузка окажет негативное воздействие на плавучий понтонный мост.

Уровни приливов делятся на следующие категории:

Во время землетрясений: между HWL (высокий уровень воды) и LWL (низкий уровень воды);

Во время снежных бурь: между HHWL (самый высокий HWL) и LWL или между HHWL и LLWL (самый низкий LWL);

Условия использования: между HWL и LWL

Таким образом, во время цунами не происходит никакого фатального ущерба ни из-за резких изменений приливов между HWL и LWL, ни из-за повышения и понижения уровня воды.

Плавучесть, волнение на воде, ветер и период повторения

При проектировании наплавного понтонного моста одной из управляющих нагрузок является изменение уровня воды, вызванное приливом, цунами и штормовым нагоном.При проектировании следует учитывать вертикальную ось наплавного понтонного моста.Когда ветер дует над водой, возникающие волны создают горизонтальные, вертикальные и скручивающие нагрузки на плавучий понтонный мост.Эти нагрузки зависят от скорости, направления, продолжительности ветра, длины удара (длины ветровой зоны), строения русла и глубины.

Нерегулярная волна воды

Обычно волны на воде очень нерегулярны.Они состоят из регулярных водных волн со многими частотными компонентами.

Поскольку естественный период плавучего понтонного моста намного длиннее, чем у традиционного моста, эффект водной волны с длительным периодом сильнее.С точки зрения частоты спектр представляет собой распределение энергии водных волн.Когда ветер дует с определенного горизонтального расстояния, водные волны продолжают распространяться.Но через определенный промежуток времени водная волна перестает постепенно усиливаться и становится устойчивой.

5. Материал плавучего понтонного моста.

Распространенными материалами являются сталь и бетон.

Вообще говоря, в первую очередь следует учитывать коррозию конструкции понтона.Поскольку водонепроницаемость бетона очень важна, при изготовлении плавучих понтонных мостов обычно используется водонепроницаемый бетон или морской бетон.Среди них портландцемент средней плавкости, портландцемент с доменным шлаком, портландцемент с летучей пылью можно использовать для изготовления плавучих понтонных мостов.Эффекты перистальтики и сжатия конструкции необходимо учитывать только тогда, когда резервуар сухой, поэтому вышеуказанные эффекты не нужно учитывать после запуска резервуара.

Материалы, используемые в швартовочной системе, следует выбирать в соответствии с целями проектирования, окружающей средой, долговечностью и экономичностью.

Из-за агрессивной среды необходима защита от коррозии, особенно в частях ниже среднего уровня воды, MLWL, может возникнуть серьезная местная коррозия.Для таких деталей обычно применяется катодная защита.

Обработка поверхности обычно применяется в методах обработки поверхности LWL, включая покраску, добавление поверхности органического материала, поверхности минеральной смазки, поверхности неорганического материала и так далее.Неорганическая обработка поверхности включает в себя металлические покрытия, такие как титановое покрытие, поверхность из нержавеющей стали, цинка, алюминия, алюминиевых сплавов и т. д. Влияние глубины воды на скорость коррозии зависит от окружающей среды.

Разбрызгивающая коррозия является наиболее серьезной, и ее верхний предел может быть определен в зависимости от установки конструкции.

Зона приливов и отливов представляет собой наиболее суровую среду, и скорость коррозии сильно варьируется в зависимости от глубины.

В зоне соленой воды среда становится более умеренной.Но при некоторых условиях, например, при течении и увеличении судоходства, коррозия может ускориться.

Среда слоя почвы под морским дном зависит от плотности соли, уровня загрязнения и климатических условий, но скорость коррозии относительно стабильна.

Примечание. По сравнению с фиксированной конструкцией плавучий понтонный мост меняется в зависимости от поверхности воды, поэтому приливы и отливы отсутствуют.

6. Предельное состояние наплавного понтонного моста.

Плавучий понтонный мост должен иметь достаточную грузоподъемность, чтобы противостоять потенциальным опасностям, таким как корабли, обломки, древесина, наводнения, разрыв швартовного троса и полное отделение моста после бокового или косого перелома.

Хотя вода обеспечивает плавучесть наплавного понтонного моста, если вода попадет внутрь наплавного понтонного моста, это постепенно повредит наплавной понтонный мост и в конечном итоге приведет к затоплению моста.Это текущая проблема исследования плавучего понтонного моста.

7. Конкретная конструкция и анализ плавучего понтонного моста.

Остойчивость: относится к способности корабля наклоняться под действием внешних сил и возвращаться в исходное положение равновесия после исчезновения внешних сил.

Три состояния равновесия:

1) Стабильный баланс: G находится под M, а сила тяжести и плавучесть образуют крутящий момент устойчивости после наклона.

2) Неустойчивое равновесие: G находится выше М, а сила тяжести и плавучесть образуют опрокидывающий момент после наклона.

3) Случайный баланс: G и M совпадают, а сила тяжести и плавучесть после наклона действуют на одну и ту же вертикальную линию, без крутящего момента.

Взаимосвязь остойчивости и навигации корабля:

1) Остойчивость слишком велика, и судно сильно раскачивается, вызывая дискомфорт у персонала, неудобное пользование навигационными приборами, легкое повреждение конструкции корпуса и легкое перемещение груза в трюме, что ставит под угрозу безопасность судна.

2) Остойчивость слишком мала, способность корабля к опрокидыванию плохая, легко появляется большой угол наклона, медленное восстановление, корабль долгое время наклоняется на поверхности воды, а навигация неэффективна.

Как и в случае с лодками, опрокидывание понтонов связано с их статической устойчивостью.

В процессе проектирования плавучего понтонного моста необходимо учитывать несколько важнейших физических величин: вертикальное и горизонтальное смещение и степень наклона.

Стабильность в обращении: Простота в обращении является одним из наиболее важных показателей.

Усталость: для предотвращения повреждений конструкции, вызванных динамическими нагрузками, такими как ветер, волны на воде и т. д. Метод оценки такой же, как и для традиционных мостов.

Сейсмические факторы: поскольку плавучий понтонный мост имеет длительный естественный период, необходимо изучить влияние долгопериодных сейсмических волн.Хотя понтоны по своей сути изолированы, необходимо проверить сейсмостойкость швартовной системы, особенно швартовных свай и фундаментов.

8. Конструкция корпуса плавучего понтонного моста:

К общим понтонам в основном относятся отдельные понтонные цистерны.Как объяснялось ранее, гидродинамические характеристики каждого резервуара можно изучать индивидуально, а затем полученные результаты использовать для глобального системного анализа.Фактически, дискретные методы, такие как метод конечных элементов, часто используются в глобальном системном анализе.Для этого метода анализа следует учитывать дополнительную массу каждого резервуара, гидродинамическое демпфирование и гидродинамические факторы, а также вводить положение центра плавучести резервуара.

Расчет скорости ветра и эффективной высоты волны: эффективная высота волны 2,5 м является ключевым моментом моста понтонного типа.Чтобы эффективная высота волны была ниже 2,5 м, необходимо установить волновой барьер.Эффект вязкости и эффект потенциального потока являются двумя важными факторами при анализе движения падающих волн воды и напряжений подводных сооружений.Для теории потенциального потока это в основном эффекты рассеяния и излучения водных волн вокруг конструкции.

Рассеивание воды является наиболее важным.Поэтому весьма разумно применить теорию рассеяния волн на воде для анализа проблемы в этой области.

Фактически, хотя теория потенциального течения жидкости на свободной поверхности основана на предположении, что жидкость является несжимаемой, безвихревой и невязкой, результаты ее прогнозирования хорошо согласуются с экспериментальными результатами.Вот почему теория рассеяния волн на воде, основанная на теории линейного потенциального потока, часто применяется при анализе конструкции.

Проектирование надстройки: в основном включает в себя выбор типа конструкции, проектирование состава конструкции и антикоррозийные компоненты.

Конструкция плавающего корпуса: Конструкция плавающего корпуса сильно отличается от традиционной конструкции моста.Проектирование плавучего корпуса включает в себя: выбор типа плавучего корпуса, проектирование части плавучего корпуса для защиты от паводков, проектирование предотвращения столкновений судов, проектирование конструкции переходной соединительной секции, защиту от коррозии, вспомогательные средства и проектирование анкерной конструкции.

Частота мониторинга погодных и водных условий для обеспечения безопасности наплавного понтонного моста может варьироваться в зависимости от нескольких факторов, включая местные правила, конкретные требования проекта и уровень риска, связанного с расположением моста.

9. Применение плавучего понтонного моста:пешеходные, автомобильные и железнодорожные.Чрезвычайные ситуации

10.Преимуществос плавучим понтонным мостом:

Плавучие понтонные мосты обеспечивают гибкость и простоту конструкции, но имеют определенные ограничения.На них могут влиять сильные течения, ветры и волны, что может сделать их нестабильными или затруднить использование в определенных условиях.У них также есть ограничения по весу, а тяжелые транспортные средства или оборудование могут потребовать дополнительных инженерных расчетов.

Важно отметить, что преимущества плавучих понтонных мостов могут различаться в зависимости от конкретных требований проекта и условий площадки.Консультация с квалифицированным инженером или специалистом по мостам необходима для определения наиболее подходящего решения моста для конкретного применения.

Обзор стальных мостов Evercross: