Kiến trúc - Xây dựng - Chuyên đề Cầu treo

Menai Bridge CÇu Menai, n¨m 1826 ë xø Wales (Anh)- chiÒu dµi nhÞp 177m. §©y lµ chiÕc cÇu treo ®iÓn h×nh vµ cã chiÒu dµi nhÞp lín nhÊt ë giai ®o¹n nµy. §Æc ®iÓm cña c¸c cÇu treo trong thêi kú nµy: c¸c d©y chñ cã cÊu t¹o d¹ng d©y xÝch ®îc lµm tõ c¸c b¶n thÐp vµ liªn kÕt víi nhau b»ng chèt. N¨m 1834: XuÊt hiÖn d©y c¸p CÇu treo Fribuorg (Thôy sÜ) chiÒu dµi nhÞp n©ng lªn 265m. TiÕp theo lµ cÇu Wheeling (Virginia-Mü)- 1849, nhÞp 308m Nh¹y c¶m víi c¸c nguyªn nh©n g©y dao ®éng (®· x¶y ra nhiÒu tai n¹n) BiÕn d¹ng lín nhîc ®iÓm cña cÇu treo tõ gi÷a thÕ kû XIX chuyÓn sang c¸c hÖ cøng (cÇu dµn, cÇu vßm) T×m gi¶i ph¸p t¨ng cêng ®é cøng cho cÇu treo C¸c c«ng tr×nh ®iÓn h×nh: Lewiston (Niagara-Mü)-1851, nhÞp 318m; Brooklyn (New-york-Mü)-1883, nhÞp 486m. Brooklyn Bridge CÇu Brooklyn (Mü) C«ng tr×nh tiªu biÓu cña thÕ kû XIX. Thêi gian x©y dùng:1869-1883 NhÞp chÝnh dµi 486m, nhÞp lín nhÊt thÕ giíi. CÇu cã 4 d©y chñ vµ c¸c d©y v¨ng t¨ng cêng (R=1100MPa) Brooklyn Bridge - 1883 ChØ ®¹o: Roebling con (Roebling cha - cÇu Lewiston, n¨m 1851, nhÞp 318m- nhÞp kØ lôc Nh÷ng n¨m nöa ®Çu thÕ kû XX CÇu treo ®îc chÊp nhËn trë l¹i (tríc nhu cÇu vît qua c¸c con s«ng réng, s©u vµ c¸c eo biÓn lín) - 1931: CÇu G.Washington ( Hudson, NewYork)- nhÞp 1067m, lÇn ®Çu tiªn vît qua giíi h¹n 1000m. - 1937: CÇu Golden Gate (San Francisco)- nhÞp 1280m. Thêi kú nh¶y vät vÒ chiÒu dµi nhÞp G. Washington Bridge - 1931 CÇu G. Washington (Mü) N¨m hoµn thµnh: 1931 ChiÒu dµi nhÞp: 1067m DÇm cøng: dµn thÐp 32,3x9,1m C¸p chñ: 4d©y, d=90cm, R=1550MPa Th¸p cÇu: thÐp, cao 180m ChiÒu cao th«ng thuyÒn: 65m T¶i träng: 1931- 6 lµn xe, tõ 1962 -14 lµn xe (thªm tÇng díi) CÇu Golden-Gate N¨m hoµn thµnh: 1937, ChiÒu dµi nhÞp: 1280m DÇm cøng: dµn thÐp 27,4x7,6m, C¸p chñ: 2 d©y, d=90cm, R=1550MPa Th¸p cÇu: thÐp, cao 227m, ChiÒu cao th«ng thuyÒn: 67m T¶i träng: 6 lµn xe Golden Gate Bridge - 1937 Golden Gate Bridge 1937 First Tacoma Bridge - 1940 n¨m 1940 Sù cè ®æ cÇu treo Tacoma-(mü) CÇu First Tacoma (Mü) - Hoµn thµnh: 1/7/1940 - Tai n¹n: 7/11/1940 (khi cã giã nhÑ, 70km/h) - ChiÒu dµi nhÞp: 853m - DÇm cøng: 2 dÇm thÐp ®Æc, cao 2,4m. - ChiÒu réng mÆt cÇu: 11,9m CÇu cã c¸c chØ sè ®é m¶nh kØ lôc: h/l=1/355; B/l=1/70 Mü, NhËt Sö dông c¸c kÕt cÊu ®ñ cøng ®Ó ®¶m b¶o æn ®Þnh ®éng vµ chèng l¹i hiÖn tîng flutter. Ch©u ¢u Dïng kÕt cÊu mÒm, cã chiÒu cao thÊp, h×nh d¹ng tho¸t giã tèt ®Ó gi¶m ¶nh hëng cña giã t¸c dông lªn c«ng tr×nh. dµn cøng kh«ng gian hép m¶nh, tho¸t giã CÇu Tacoma-Narrows (x©y dùng l¹i-1950) - ChiÒu dµi nhÞp: 853m - DÇm cøng: dµn thÐp 18,3x10,1m; -Th¸p cÇu: thÐp, cao 153m; CÇu Mackinac (Michigan-USA, 1957) - ChiÒu dµi nhÞp: 1158m - DÇm cøng: dµn thÐp 20,7x11,7m. - ChiÒu cao th«ng thuyÒn: 45m CÇu Verrazano-Narrows (1964) - ChiÒu dµi nhÞp: 1298m; T¶i träng: 12 lµn xe (2 tÇng); - DÇm cøng: dµn thÐp 31,4x7,3m; Th¸p cÇu: thÐp, cao 210m; - D©y chñ: 4 c¸p, d=90cm, R=1550MPa; ChiÒu cao th«ng thuyÒn: 69m Verrazano-Narrows Bridge - 1964 Verrazano-Narrows Bridge - 1964 Verrazano-Narrows Bridge - 1964 Akashi-Kaikyo Bridge - 1998 CÇu Akashi-Kaikyo (NhËt B¶n) Hoµn thµnh: 1998; ChiÒu dµi nhÞp: 1991m DÇm cøng: dµn thÐp, 35,5x14m Khæ t.thyÒn: 1500x 65m Th¸p cÇu: thÐp, cao 297m; Mè neo: 140000m3 BT«ng D©y chñ: 2 c¸p, d=1122mm (290 bã 127 sîi 5.23mm), R=1800MPa. ThiÕt kÕ ban ®Çu 1990m, ®éng ®Êt 1995 lµm kho¶ng c¸ch gi÷a 2 trô t¨ng 80cm CÇu treo nhÞp dµi nhÊt thÕ giíi Akashi-Kaikyo Bridge- 1998 Akashi-Kaikyo Bridge- 1998 CÇu Severn (Anh) Hoµn thµnh: 1966 ChiÒu dµi nhÞp: 988m; DÇm cøng: hép thÐp, 22,9x3m (mÆt cÇu 31,9m) Th¸p cÇu: thÐp, cao 136m; D©y treo tam gi¸c ChiÒu cao t. thuyÒn: 37m LÇn ®Çu tiªn ¸p dông tiÕt diÖn h×nh hép tho¸t giã Severn Bridge - 1966 Cầu Salazar (Lisbon)-1966 CÇu Humber (Anh) - Hoµn thµnh: 1981 - ChiÒu dµi nhÞp: 1410m - DÇm cøng: hép thÐp 28.5x4,5m. - Th¸p cÇu: BTCT, cao 163m Humber Bridge CÇu Great Belt (§an M¹ch) - Hoµn thµnh: 1997.ChiÒu dµi nhÞp: 1624m; DÇm cøng: hép thÐp 31x4,0m. - Th¸p cÇu: BTCT cao 254m; ChiÒu cao th«ng thuyÒn: 65m Great Belt Bridge - 1997 Great Belt Bridge - 1997 THE 10 LONGGEST-SPAN SUSPENSION BRIDGES WORLDWIDE 10 CẦU TREO CÓ NHỊP LỚN NHẤT THẾ GIỚI 1. Akashi-Kaikyo 2. Great Belt 3. Humber 4. Jiangyin 5. Tsing Ma ** 6. Verrazano-Narrows 7. Golden Gate 8. Hoga Kusten 9. Mackinac 10. Minami Bisan-seto 1991m 1624m 1410m 1385m 1377m 1298m 1280m 1210m 1158m 1100m Japan Denmark Britain China Hong Kong USA USA Sweden USA Japan 1998 1997 1981 1999 1997 1964 1937 1997 1957 1988 Bridge Span Location Year (** Highway/railway bridge) Great Belt Bridge - 1997 Golden Gate Bridge - 1937 Humber Bridge - 1981 Verrazano-Narrows Bridge - 1964 Mackinac Bridge - 1957 9 7 6 5 3 2 10 Minami Bisan-seto Bridge - 1988 Tsing Ma Bridge - 1997 Hoga Kusten - 1997 8 Jiangyin Bridge - 1999 4 Akashi-Kaikyo Bridge - 1998 1 1.c¸c hÖ thèng cÇu treo 1- D©y chñ; 2- Cét th¸p; 3- Trô bê; 4- DÇm cøng; 5- Mè neo; 6- D©y treo ®øng cÇu treo cã lùc ®Èy ngang 1- VÞ trÝ ban ®Çu cña d©y vµ mÆt cÇu 2- VÞ trÝ cña d©y vµ mÆt cÇu khi kh«ng cã dÇm cøng 3- VÞ trÝ cña d©y vµ mÆt cÇu khi cã dÇm cøng vai trß cña dÇm cøng TØ lÖ h/l=1/80-1/120 (1/170-Golden Gate) cÇu treo mét nhÞp (hÖ cã lùc ®Èy ngang) cÇu treo ba nhÞp (hÖ cã lùc ®Èy ngang) cÇu treo kh«ng cã lùc ®Èy ngang cÇu treo nhiÒu nhÞp cÇu treo ®îc t¨ng cêng ®é cøng cÇu treo ®îc t¨ng cêng ®é cøng CÇu Salazar (Bå §µo Nha, 1966) cÇu dµn d©y cÇu dµn d©y cÇu dµn d©y CÇu qua s«ng Volga (Nga) 2. cÊu t¹o cÇu treo d©y c¸p liªn kÕt d©y c¸p víi th¸p cÇu th¸p cÇu h/l=1/5-1/7 dÇm cøng dµn cøng mè neo CÇu Tancarville mè neo CÇu Akashi-Kaikyo