1.1. Liên kết các bộ phận kết cấu của cầu
Đường trục hai sườn vòm là đường cong tròn.
Vòm được ngàm vào thân trụ BTCT qua mối nối thép và BTCT.
Dầm chính là dầm hộp BTCT được ngàm vào trụ để làm giảm nội lực trong dầm. Các vị trí dây treo được mô hình như các gối lò xo. Các đoạn dầm được đúc tại chỗ và mỗi đoạn dầm có chiều dài phụ thuộc vào vị trí cáp treo.
Bản mặt cầu chính là nắp trên của dầm và được phủ bởi lớp bê tông nhựa.
Hệ thống lan can tay vịn và các lớp mặt đường được xây dựng trực tiếp trên lớp bê tông cốt thép tăng cường bằng bê tông đổ tại chỗ hoặc lắp ghép.
Toàn bộ kết cấu được đặt trên 2 trụ thông qua liên kết ngàm.
1.2. Tải trọng tác dụng:
Tĩnh tải: là trọng lượng bản thân sườn vòm và trọng lượng các bộ phận tham gia kết cấu cầu vòm như: giằng ngang, cáp thanh treo, cáp thanh kéo, dầm dọc, dầm ngang, hệ lan can, bản mặt cầu, lớp bê tông cốt thép tăng cường mặt cầu, các lớp mặt đường, hộp bê tông đậy cáp thanh kéo.
Hoạt tải: tải trọng xe HL93 tác dụng theo phương thẳng đứng. Tải trọng gió tác dụng theo phương ngang.
1.3. Phân bố hoạt tải trong kết cấu cầu vòm:
Hoạt tải xe và người đi trên cầu tác dụng tải trọng lên lớp mặt đường (trên cầu) sẽ được phân bố xuống dầm thông qua hệ mặt cầu. Dầm tiếp tục truyền tải trọng lên sườn vòm thông qua thanh treo. Tải trọng truyền lên sườn vòm tập trung tại các vị trí liên kết cáp treo và tại liên kết dầm ngang đầu vòm. Trong sườn vòm phát sinh các nội lực N,Q,M. Toàn bộ tải trọng cầu tác dụng lên trụ theo theo 2 phương, trong đó một thành phần tải trọng theo phương thẳng đứng được truyền lên mố trụ và một thành phần theo phương ngang.
1.4. Sơ đồ tính toán kết cấu:
Dựa vào đặc điểm liên kết và sự phân bố tải trọng của kết cấu ta đưa ra sơ đồ tính toán thích hợp cho từng bộ phận cấu kiện như sau [7]:
Bản mặt cầu : tính theo sơ đồ bản kê 2 cạnh (kê lên dầm ngang) chịu uốn theo phương dọc cầu khi chịu tải trọng.
Dầm: sơ đồ tính toán xem như dầm liên tục liên kết khớp tại chân vòm và liên kết gối đàn hồi tại vị trí các thanh treo và chịu tải tập trung tại các vị trí dầm ngang.
Sườn vòm: xét sự làm việc của vòm không có thanh kéo, khi cho tải trọng tác dụng, vòm có khuynh hướng chuyển vị làm cho đỉnh vòm thấp xuống và chân vòm chuyển dịch về 2 phía xa. Vậy mố trụ tại mỗi chân vòm ngoài thành phần lực thẳng đứng còn có thành phần lực đẩy ngang. Liên kết tại chân vòm là ngàm thì nội lực phát sinh trong mố trụ sẽ có 3 thành phần (mômen, lực cắt, áp lực đẩy theo phương thẳng và theo phương ngang).
Tải trọng tác dụng lên sườn vòm thông qua các thanh treo được biểu diễn bằng các lực tập trung