CU HI ễN TP ********* Trình bày đặc điểm cấu tạo, nguyên lý làm việc, u nhợc điểm phạm vi áp dụng kết cấu nhịp cầu treo dây văng Trả lời: - Đặc điểm cấu tạo: Cầu dây văng bao gồm: + Dây cáp căng xiên chịu kéo, gọi dây văng + Dầm cứng dầm liên tục kê gối cứng( mố, trụ) gối đàn hồi( dây văng), chịu uốn Ngoài dầm cứng chịu nén thành phần nằm ngang dây văng truyền vào => Dầm cứng chịu nén lệch tâm - Nguyên lý làm việc: Khi xe vào cầu, tải trọng đặt lên khoang dầm nằm dây văng, khoang dầm trực tiếp chịu tải trọng xe truyền vào dây văng lân cận sau truyền lên tháp truyền vào mố trụ, từ mố trụ tải trọng đợc đa xuống đất phía dới - Ưu điểm cầu treo dây văng: + Sử dụng cáp cờng độ cao làm dây văng + Coi nh hệ không biến dạng hình học + Độ cứng lớn cầu treo dây võng + Hệ lực đẩy ngang => Không phải làm mố neo tốn nh cầu treo dây võng + Có thể thi công phơng pháp hẫng => Không tốn đà giáo ván khuôn, không ảnh hởng thông thuyền + Hệ cầu treo dây văng có tiêu kinh tế kĩ thuật tốt + Đa dạng, mỹ quan + Khi địa chất không tốt áp dụng cầu treo dây văng - Nhợc điểm cầu treo dây văng: + Xây dựng dầm xây dựng dây + Khả vợt nhịp so với cầu treo dây võng - Phạm vi áp dụng: + Cầu dây văng có dầm cứng bê tông cốt thép áp dụng cho nhịp ữ từ 150 400m 2.Trình bày u nhợc điểm phạm vi áp dụng sơ đồ cầu sau: + Sơ đồ cầu dây văng nhịp + Sơ đồ cầu dây văng nhịp: đối xứng không đối xứng + Sơ đồ cầu dây văng nhịp: Nhịp biên có dây văng + Sơ đồ cầu dây văng nhiều nhịp Trả lời: a Sơ đồ cầu dây văng nhịp - Ưu điểm: + Dầm cứng dầm giản đơn => Thi công đơn giản - Nhợc điểm: + Tồn mố neo chịu lực ngang => Công trình trở nên đồ sộ tốn + Trên mố đỡ dầm, cần bố trí gối cố ®Þnh, gèi di ®éng Gèi cè ®Þnh chÞu lùc ngang có hoạt tải, đồng thời lực ngang thay đổi chiều tùy theo vị trí hoạt tải => Nh mố neo trụ chịu lực ngang, lực ngang trụ lại thay đổi dấu đặc biệt nguy hiểm hớng sông chiều với áp lực đất đờng + Dầm cứng chịu uốn chịu lực dọc thay đổi dấu gây bất lợi việc áp dụng dầm cứng BTCT - Phạm vi áp dụng: Rất áp dụng Chỉ áp dụng vào thực tế điều kiện địa hình đặc biệt b Sơ đồ cầu dây văng nhịp b.1 Sơ đồ cầu dây văng nhịp đối xứng - Ưu điểm: + Hai nhịp cân => Có thể áp dụng thi công hẫng - Nhợc điểm: + Do hệ đối xứng, dây neo không chịu kéo dới dác dụng tĩnh tải mà chịu nén có hoạt tải đứng nhịp => Để khắc phục có biện pháp: Dùng trụ tháp không gian( tháp cứng) để hạn chết chuyển vị ngang tháp áp dụng cho cầu vợt qua đờng Dây neo đợc tạo lực căng dự trữ đủ để khắc phục lùc nÐn lín nhÊt cã thĨ x¶y => Khã khăn, phức tạp cho công tác điều chỉnh nội lực Dùng hệ nhịp có nhịp không - Phạm vi áp dụng: Rất áp dụng b.2 Sơ đồ cầu dây văng nhịp bất đối xứng - Ưu điểm: + Khắc phục đợc tình trạng dây neo bị nén - Nhợc điểm: + Hệ bất đối xứng => Không áp dụng đợc thi công hẫng - Phạm vi áp dụng: Đợc áp dụng rộng rãi hệ nhịp đối xứng c Sơ đồ cầu dây văng nhịp c.1 Sơ đồ cầu dây văng nhịp, nhịp biên dây văng - Ưu điểm: + Cầu dây văng miền núi, địa hình thung lũng sâu bờ sông, để tránh trụ cầu xây dựng nơi sâu => dùng hệ nhịp, nhịp biên dây văng + Độ cứng hệ tốt Độ cứng gối đàn hồi tốt dây neo có chiều dài ngắn có góc nghiên nằm vùng hợp lý (450) - Nhợc điểm: + Có chiều dài nhịp biên khác biệt so với khoang dầm nhịp Nhịp biên làm việc nh dầm liên tục chịu uốn, chịu lực nén dây văng truyền vào ữ + Với cầu nhịp 200 300m chiều dài nhịp biên lớn, khoang dầm nhịp thay đổi phạm vi rộng Nhịp biên lớn gây mômen uốn lớn so với nhịp giữa, gây khó khăn việc đảm bảo tính đồng tiết diện dầm chủ nội lực suốt chiều dài cầu + Lực nhổ neo lớn hoạt tải đứng nhịp làm phức tạp cấu tạo gối chịu phản lực âm mố - Phạm vi áp dụng: + Sử dụng cầu sử dụng khoang dầm lớn + Nhịp nhỏ ( Đơn giản, không chịu ảnh hởng chế độ thủy văn, địa hình thông thuyền sông - Nhợc điểm: + Khi hoạt tải đứng nhịp biên dây neo bị nén => Chọn tỷ lệ nhịp Lb/Lg cho néi lùc tỉng céng d©y neo tĩnh tải hoạt tải ữ thành lực kéo (Lb/Lg=0.43 0.45) - Phạm vi áp dụng: ữ + áp dụng phổ biến cho cầu có chiều dài nhịp 200 400m c Sơ đồ cầu dây văng nhiều nhịp - Ưu điểm: + Có thể đạt đợc nhịp lớn + Tránh đợc việc phải vợt nhịp lớn địa hình, địa chất không phức tạp - Nhợc điểm: + Độ cứng cầu dây văng nhiều nhịp so với cầu dây văng nhịp => Có thể tăng cờng độ cứng cách sau: * Sử dụng tháp cứng * Sử dụng dây nối từ đỉnh tháp đến chân tháp nhịp biên * Tăng chiều cao dầm, nhng biện pháp không hiệu * Dùng dây neo phụ nối đỉnh tháp, biện pháp mỹ quan - Phạm vi áp dụng: 3.Trình bày u nhợc điểm phạm vi áp dụng sơ đồ phân bố dây văng: + Sơ đồ dây đồng quy + Sơ đồ dây song song + Sơ đồ dây nhài quạt + Sơ đồ dây kết hợp Trả lời: a Sơ đồ dây đồng quy - Ưu điểm: + Hệ có độ cứng lớn + Cấu tạo đơn giản - Nhợc điểm: + Chiều dài khoang lớn => tiết diện dây văng lớn + Đối với cầu có nhiều dây cấu tạo nút dây tháp phức tạp, đặc biệt mối dây có neo riêng liên kết với tháp cầu => Để tránh đợc nhợc điểm trên, dùng sơ đồ dây song song - Phạm vi áp dụng: + Dùng phổ biến hiệu cho cầu dây ít, khoang lớn, cấu tạo nút đỉnh tháp cầu không phức tạp b Sơ đồ dây song song - Ưu điểm: + Mỗi nút có cặp dây => đơn giản cấu tạo + Về mặt kiến trúc, góc nhìn cảm nhận đợc đờng nét song song cách => Đáp ứng mỹ quan - Nhợc điểm: + Các dây có góc nghiêng so với mặt ngang, góc nghiêng nhỏ nên làm giảm độ cứng nút neo dây dầm + Chiều cao tháp lớn, chịu lực bất lợi so với sơ đồ đồng quy + Độ cứng tổng thể so với sơ đồ đồng qui Muốn đảm bảo độ bền độ cứng chung hệ buộc phải tăng cờng độ lớn dầm cứng => không mang lại hiệu kinh tế - Phạm vi áp dụng: c Sơ đồ dây nhài quạt - Ưu điểm: + Là sơ đồ trung gian sơ đồ đồng quy song song, tranh thủ đợc góc nghiêng lớn dây trung gian tránh tối đa tháp cầu bị uốn ngang + Trị số mô men uốn tháp cầu dới tác dụng lực ngang hoạt tải tởng đối nhỏ không làm tăng kích thớc tháp - Nhợc điểm: + Trong hệ có nhiều dây, khoang dầm nhỏ, dây văng nhịp biên vị trí gần mố cầu làm việc kém, dây có độ cứng theo phơng thẳng đứng nhỏ (chiều dài lớn, góc nghiêng nhỏ) lại neo vào vị trí dầm có độ cứng lớn, kết mômen uốn dầm cứng khu vực thờng lớn nhiều so với khu vực khác - Phạm vi áp dụng: + Hiện sơ đồ hình rẽ quạt hầu nh phơng án đợc a dùng cho cầu nhịp lớn, khoang nhỏ nhiều dây d Sơ đồ dây kết hợp d.1 Sơ ®å song song - ®ång quy - ¦u ®iĨm: + Vừa đảm bảo độ cứng hệ vừa dùng khoang nhỏ, góp phần giảm mômen uốn cục khoang + Thích hợp công nghệ thi công hẫng nhịp giữa, lao kéo dọc đúc đẩy nhịp biên - Nhợc điểm: - Phạm vi áp dụng: d.2 Sơ đồ song song - nhài quạt - Ưu điểm: + Hệ dây đồng quy mố rẽ quạt nhịp Sơ đồ bố trí dây nh vừa đàm bảo đơn giản cấu tạo, vừa hợp lý chịu lực, tăng cờng độ cứng hệ thuận lợi cho công nghệ thi công - Nhợc điểm: - Phạm vi áp dụng: d.3 Sơ đồ hình - Ưu điểm: + Tạo thẩm mỹ - Nhợc điểm: - Phạm vi áp dụng: Trình bày u nhợc điểm phạm vi áp dụng sơ đồ phân bố khoang dầm + Sơ đồ dây - khoang lớn + Sơ đồ dây nhiều - khoang nhỏ Trả lời: a Sơ đồ dây khoang lớn - Ưu điểm: + Việc điều chỉnh nội lực đơn giản - Nhợc điểm: + Mô men uốn cục khoang lớn, dầm làm việc nh dầm liên tục tựa gối đàn hồi gối cứng + Công nghệ lắp đặt dầm cứng dây tơng đối phức tạp phải chế tạo, vận chuyển lắp đặt khối dầm, dây có kích thớc trọng lợng lớn + Khoang dầm lớn, nội lực dây lớn, cấu tạo neo công nghệ lắp đặt dây phức tạp - Phạm vi áp dụng: Sử dụng nhiều cầu dây văng thời kì năm 1960-1970 có nhịp khoảng 200-300m với chiều dài khoang: + Dầm thép d=20-70m + Dầm bê tông cốt thép: d=15-25m b Sơ đồ dây nhiều khoang nhỏ - Ưu điểm: + Giảm mô men n cơc bé ph¹m vi khoang + Phï hợp với công nghệ thi công hẫng không cần dàn giáo nh không phụ thuộc vào điều kiện môi trờng nh khí tợng, thủy văn sông + Với dầm cứng BTCT, khoang nhỏ vừa thích hợp với chiều dài đốt đổ bê tông vừa làm cho cấu tạo neo đơn giản lực tác dụng lên dây nhỏ + Nâng cao độ an toàn công trình, vài dây neo bị h hang có cố dầm cứng không bị h hại nghiêm trọng Việc thay đổi sửa chữa dây văng neo dễ dàng, thuận lợi ®ång thêi vÉn cã thĨ cho phÐp xe ch¹y + Lắp đặt dây, dầm có kích thớc trọng lợng nhỏ => dễ dàng - Nhợc điểm: + Số lần lắp đặt dây, dầm nhiều lần lắp đặt lại cần tiến hành căng chỉnh để khống chế nội lực biến dạng hệ - Phạm vi ¸p dơng: ……………………………………………………………………………………………… ... đồ cầu sau: + Sơ đồ cầu dây văng nhịp + Sơ đồ cầu dây văng nhịp: đối xứng không đối xứng + Sơ đồ cầu dây văng nhịp: Nhịp biên có dây văng + Sơ đồ cầu dây văng nhiều nhịp Trả lời: a Sơ đồ cầu dây. .. chất không tốt áp dụng cầu treo dây văng - Nhợc điểm cầu treo dây văng: + Xây dựng dầm xây dựng dây + Khả vợt nhịp so với cầu treo dây võng - Phạm vi áp dụng: + Cầu dây văng có dầm cứng bê tông... nhịp đối xứng c Sơ đồ cầu dây văng nhịp c.1 Sơ đồ cầu dây văng nhịp, nhịp biên dây văng - Ưu điểm: + Cầu dây văng miền núi, địa hình thung lũng sâu bờ sông, để tránh trụ cầu xây dựng nơi sâu