Koji je vjetar - otpornost na dizajn velikog mosta čeličnog kutije?
Kao dobavljač velikih čeličnih kutija mostova, imao sam privilegiju za zavijanje duboko u zamršen svijet mostova, posebno kada je u pitanju vjetar - dizajn otpora. U ovom blogu, podijelit ću sa vama koji vjetar - otporni dizajn velikog čeličnog box mosta podrazumijeva, njegova važnost i ključni elementi koji su uključeni.
Važnost vjetra - dizajn otpora
Vjetar je prirodna sila koja može imati značajan utjecaj na strukturni integritet i sigurnost velikog čeličnog mosta. Visoki - brzi vjetrovi mogu generirati aerodinamičke sile poput lifta, povlačenja i torzijske sile. Te sile, ako nisu pravilno obračunate u dizajnu, mogu dovesti do prekomjernih vibracija, oštećenja umora i u ekstremnim slučajevima, strukturni kvar.
Na primjer, Tacoma Surrows Bridge 1940. godine je dobro - poznati primjer katastrofalnih posljedica neadekvatnog dizajna otpornosti na vjetar. Most, nadimak "Galloping Gertie", bio je podvrgnut vjetru - inducirani vibracijama koji su na kraju uzrokovali njegov kolaps. Ovaj tragični događaj istaknuo je ključnu potrebu za temeljnim dizajnom vjetra - otpornosti u izgradnji mosta.
Ključni elementi vjetra - dizajn otpora
Aerodinamički oblik
Oblik velikog čeličnog okvira mosta reprodukuje vitalnu ulogu u njegovom vjetru - otpornost. Inženjeri Pažljivo dizajnirajte križ - odjeljak mosta za minimiziranje utjecaja vjetra. Pojednostavljeni oblik može smanjiti povlačenje i sprečavanje stvaranja velikih vrtloga koji bi mogli dovesti do vibracija. Na primjer, ravan i pojednostavljeni odjeljak i pojednostavljeni okvir često se preferira, jer može glatko voditi vjetar oko mosta, smanjujući vjerojatnost naglim promjenama pritiska vjetra.
Strukturna krutost
Čvrstoća strukture mosta još je jedan važan faktor. Uspitan most bolje je u stanju da se odupre vjetru - indukovanim deformacijama. To se može postići pravilnim dizajnom čeličnih nosača kutije, uključujući njihovu veličinu, debljinu i raspored interne dijafragme. Adekvatni sustavi za učvršćivanje, kao što su križ - učvršćivanje i dijagonalno izrađivanje, također mogu poboljšati ukupnu krutost mosta. Povećanjem krutosti most može poboljšati dinamičke sile koje vrše vjetar.
Sistemi za prigušivanje
Prigušivanje se koristi za rasipanje energije proizvedene vjetrom - indukovanim vibracijama. Postoje različite vrste sustava prigušivanja koji se mogu ugraditi u veliki čelični box most. Pasivni prigušivački sustavi, poput viskoznih prigušivača, obično se koriste. Ovi prigušivači rade pretvaranjem kinetičke energije vibracija u toplotnu energiju, koja se zatim raspada. Aktivni sistemi za prigušivanje, s druge strane, koristite senzore i aktuatore za otkrivanje i suprotstavljanje vibracijama u stvarnom - vrijeme. Iako složeniji i skuplji, aktivni sustavi prigušivanja mogu pružiti precizniju kontrolu nad vibracijama.
Ispitivanje tunela vjetra
Ispitivanje tunela vjetra bitan je dio procesa dizajna vjetra - otpora. U vetromskom tunelu postavljen je ukidani model mosta, a protok vjetra oko njega simuliran. To omogućava inženjerima da izmjere aerodinamičke sile koje djeluju na mostu i promatraju njegovo ponašanje pod različitim vjetrovima. Provođenjem testova vjetra tunela, inženjeri mogu potvrditi svoje pretpostavke dizajna, identificirati potencijalne probleme i izvršiti potrebna prilagođavanja dizajnu.
Studije slučaja
Veliki projekt mosta čelika
Nedavno smo završili projekat za aVeliki čelični box most. Tokom faze dizajna provodili smo opsežne testove vjetroelektrana. Početni dizajn palube mosta imao je križ - odjeljak koji je utvrđen da generira značajne snage podizanja na određenim uglovima vjetra. Na osnovu rezultata ispitivanja mijenjali smo oblik palube, dodajući neke pojednostavljene sajmove za smanjenje lifta. Takođe smo ugradili viskozne amortizere za kontrolu vibracija. Konačni dizajn bio je u stanju izdržati dizajnerske brzine vjetra bez ikakvih znakova prekomjernih vibracija ili strukturne nevolje.
Ulični prelaz prekrivač mosta
Drugi primer je aUlični prelaz prekrivač mosta. Ovaj most bio je smješten u nekom području s relativno visokim brzinama vjetra. Da bismo poboljšali njegov vjetar - otpornost, dizajnirali smo most sa vrlo čvrstim čeličnim okvirom. Unutarnje dijafragme u čeličnim bočnim nosačima pažljivo su se razmaknuli za povećanje ukupne torzijske krutosti. Uz to, instalirali smo pasivni sistem prigušivanja pomoću podešenih masovnih prigušivača. Ovi prigušivači bili su podešeni na prirodnu frekvenciju mosta za efikasno smanjenje vibracije - izazvane vibracije. Most je u službi već nekoliko godina i izveo se dobro pod različitim uvjetima vjetra.
Poređenje sa drugim vrstama mosta
Kada uspoređujete veće čelične mostove sa čeličnim kutijama saČelični okvir mostovi, Postoje neke razlike u dizajnu otpora vjetra - otpora. Čelični mostovi okvira obično imaju otvorenu strukturu okvira, što može biti izloženo silama vjetra. Nasuprot tome, veliki čelični mostovi imaju priloženu i pojedinačnu strukturu, koja može ponuditi bolje aerodinamičke performanse. Međutim, mostovi čeličnih okvira mogu biti fleksibilniji, a njihov dizajn otpornosti na vjetar može se više oslanjati na sustave prigušivanja za kontrolu vibracija.
Zaključak
Dizajn vjetra - otpora je kritični aspekt velike konstrukcije mosta čelične kutije. Razmatrajući faktore kao što su aerodinamički oblik, strukturne ukočenosti, prigušivanje i provođenje temeljnih testova vjetroelektrana, možemo osigurati sigurnost i trajnost ovih mostova. Kao dobavljač velikih čeličnih kutija mostova, zalažemo se za primjenu najnovijeg inženjerskog znanja i tehnika za pružanje visokog kvaliteta, vjetra - otporne mostove.
Ako vam je potreban veliki čelični most za vaš projekt, pozivamo vas da se bavite raspravama o nabavci s nama. Naš tim iskusnih inženjera i dizajnera spreman je sarađivati s vama kako bi se stvorio most koji ispunjava vaše specifične zahtjeve i pruža dugotrajna pouzdanost u svim vjetrovima.
Reference
- Simiu, Emil i TV Scanlan.Uticaj vjetra na strukture: Osnove i aplikacije za dizajn. John Wiley & Sons, 2017.
- Baker, mi se "opterećujemo na mostovima".Časopis za vetroenergetsku i industrijsku aerodinamiku94.11 (2006): 871 - 884.
- Chen, BS i kao Kiremidjian. "Dinamični odziv dugih dugih - raspona mostova do vetrova za buffeting."Časopis za strukturno inženjerstvo120.1 (1994): 33 - 53.