Schwimmende Pontonbrücke Beschreibung:

1. PontonbrückeBezieht sich auf eine Brücke, die mit einem Boot oder Ponton -Tank anstelle von Brückenpfeilern auf der Wasseroberfläche schwimmt. Die schwimmende Brücke besteht aus schwimmender Pier, Panel, Verteilungsstrahl und Kabelluftsystem.

2.Schwimmende PontonbrückeBerücksichtigung von grundlegenden Schema -Berücksichtigungspunkten

Straßenzustand, Leistung, Pontonstruktur, Pontonzeichnungen, Umgebung

3.. Grundlegende Designprinzip der schwimmenden Pontonbrücke

Zu beobachtende Grundsätze: Die Leistungsziele stimmen mit dem Zweck, Sicherheit, Haltbarkeit, Qualität, einfachen Wartung und Management, Harmonie mit Umwelt, Wirtschaft und anderen Indikatoren überein.

Auswählen der Art der Struktur: Topografische, geologische und geografische Bedingungen sollten berücksichtigt werden.

Die folgende Tabelle gibt die Klassifizierung der Statusleistung der schwebenden Pontonbrücke. Ein staatliches Leistungsniveau von 0 wird hauptsächlich im Vergleich zu anderen Leistungsstufen 1-3 verglichen. Bei Verkehrslasten, Sturmwellen, Tsunamis und Erdbeben sind die Pontons in mehreren Leistungsniveaus entwickelt.

Die Anzahl der Pontonstrukturen und das Gesamtsystem sollte den Anforderungen an Stärke, Verformung und Stabilität erfüllen.

Die Lebensdauer einer schwimmenden Pontonbrücke ist sehr empfindlich gegenüber Umgebungsbedingungen und Faktoren wie natürlichen Lasten (wie Wind, Wasserwellen, Strom, Gezeitenveränderungen, Unterflüsse in der Seeoberfläche) und Korrosion. Unter dem Zustand niedriger Zykluskosten wird die Lebensdauer der schwimmenden Pontonbrücke allgemein voraussichtlich 75-100 Jahre betragen.

Gemäß der Bedeutung von Bedeutung ist die schwimmende Pontonbrücke in Standardtyp und besonderen wichtigen Typ unterteilt, dh Typ -A -schwimmende Pontonbrücke und Typ B Floating Ponton Bridge. Die schwimmende Pontonbrücke A unterscheidet sich von der schwimmenden Pontonbrücke B. B -schwimmende Pontonbrücken sind unterteilt in: Schnellstraßen, städtische Schnellstraßen, ausgewiesene städtische Straßen, normale nationale Straßen, Doppelübergänge, Viadukte, Eisenbahnbrücken, insbesondere wichtige lokale und städtische Brücken.

Nach dem Wichtigkeitsfaktor sollte die Gestaltung der schwimmenden Brücke sicherstellen, dass sie über das entsprechende in Tabelle aufgeführte Zielleistungsniveau wie Last, Sturmwelle, Tsunami und Erdbeben aufgeführt ist.

4..

Auftrieb, Wasserwelle, Wind und Wiederholungsperiode

Während des Designs der schwimmenden Pontonbrücke ist die durch Flut, Tsunami und Sturmflut verursachte Wasserstandsänderung eine der Kontrolllasten. Die vertikale Achse der schwimmenden Pontonbrücke sollte im Design berücksichtigt werden. Wenn der Wind über das Wasser bläst, erzeugen die resultierenden Wellen horizontale, vertikale und Torsionslasten auf der schwimmenden Pontonbrücke. Diese Lasten hängen von Windgeschwindigkeit, Richtung, Dauer, Blaslänge (Windzonenlänge), Kanalstruktur und Tiefe ab.

Die Konstruktionswindgeschwindigkeit ist die Durchschnittsgeschwindigkeit über einen Zeitraum von 10 Minuten in einer Höhe von 10 m über dem Wasser. Natürliche Lasten wie Winde und Erdbeben sind in vielen Fällen ein Schlüsselfaktor.

Kombinierte Last

Die kombinierte Belastung wirkt sich nachteilig auf die schwimmende Pontonbrücke aus.

Die Gezeitenstufen sind in die folgenden Kategorien unterteilt:

Bei Erdbeben: zwischen HWL (hoher Wasserspiegel) und LWL (niedriger Wasserspiegel);

Während Schneestürme: zwischen HHWL (höchstem HWL) und LWL oder zwischen HHWL und LLWL (niedrigster LWL);

Nutzungsbedingungen: zwischen HWL und LWL

Daher tritt während des Tsunamis keine tödlichen Schäden auf, weder aus extremen Gezeitenveränderungen zwischen HWL und LWL oder durch steigenden und sensiblen Wasserspiegel.

Entwurfslast

Es umfasst hauptsächlich: statische Belastung, dynamische Belastung, Aufprallbelastung (wie Kollision usw.), Erddruck (z. Zentrifugallast, Tsunami -Faktor, Sturmflutfaktor, Seeschwankung (sekundäre Schwankung), Schiffsschockwelle, Seeschock, Bremsbelastung, Montagelast, Kollisionslast (einschließlich Schiffskollision), Packeisfaktor und Eisdruckdruck, Küstentransportfaktor, Driptobjektfaktor, Wasserklassenfaktor (Erosion und Reibung) und andere Lasten.

Unregelmäßige Wasserwelle

Normalerweise sind Wasserwellen sehr unregelmäßig. Sie bestehen aus regulären Wasserwellen mit vielen Frequenzkomponenten.

Da die natürliche Periode der schwimmenden Pontonbrücke viel länger ist als die der traditionellen Brücke, ist die Wirkung der Wasserwelle mit einer langen Periode größer. In Bezug auf die Frequenz repräsentiert das Spektrum die Energieverteilung von Wasserwellen. Wenn der Wind aus einer bestimmten horizontalen Entfernung weht, reisen die Wasserwellen weiter. Nach einem bestimmten Zeitraum verstärkt sich die Wasserwelle jedoch weiter und wird stabil.

5. schwimmendes Pontonbrückenmaterial

Gemeinsame Materialien sind Stahl und Beton.

Im Allgemeinen sollte die Korrosion der Pontonstruktur zuerst berücksichtigt werden. Da die wasserdichte Beton sehr wichtig ist, wird in der Herstellung schwimmender Pontonbrücken im Allgemeinen wasserdichte Beton- oder Meeresbeton verwendet. Unter ihnen kann mittelschmelzend Portlandzement, Portland Blastofenschlackzement und Portland Flying Dust Cement verwendet werden, um schwimmende Pontonbrücken herzustellen. Die Peristaltik- und Kontraktionseffekte der Struktur müssen nur berücksichtigt werden, wenn der Tank trocken ist, sodass die obigen Effekte nicht berücksichtigt werden müssen, sobald der Tank gestartet wird. Hochleistungsbeton wie Fliegenstaub und Silica -Pulver eignet sich am besten zum Herstellen von schwimmenden Panzern.

Die im Liegesystem verwendeten Materialien sollten nach Entwurfszielen, Umwelt, Haltbarkeit und Wirtschaft ausgewählt werden.

Aufgrund der korrosiven Umgebung ist Anti-Korrosion erforderlich, insbesondere in den Teilen unter dem durchschnittlichen Wasserstand, MLWL, es wird schwerwiegende lokale Korrosion geben. Für solche Teile wird der kathodische Schutz im Allgemeinen verabschiedet.

Die Oberflächenbehandlung wird im Allgemeinen unter LWL -Oberflächenbehandlungsmethoden angewendet, einschließlich Malen, organische Materialoberfläche, Mineralfettoberfläche, anorganischer Materialoberfläche und so weiter. Die anorganische Oberflächenbehandlung umfasst Metallbeschichtung wie Titanschicht, Edelstahloberfläche, Zink, Aluminium, Aluminiumlegierung usw. Die Wirkung der Wassertiefe auf die Korrosionsrate hängt von der Umwelt ab.

Splash -Korrosion ist die schwerwiegendste und die Obergrenze kann gemäß der Installation der Struktur bestimmt werden.

Der Ebbe und der Flussbereich sind die schwerste Umgebung, und die Korrosionsrate variiert stark von der Tiefe.

In der Salzwasserzone wird die Umwelt mäßiger. Bei einigen Bedingungen wie Strömungen und erhöhter Versand kann jedoch Korrosion beschleunigt werden.

Die Umgebung der Bodenschicht unter dem Meeresboden hängt von der Salzdichte, der Verschmutzungsniveau und der klimatischen Bedingungen ab, aber die Korrosionsrate ist relativ stabil.

Hinweis: Im Vergleich zur festen Struktur ändert sich die schwimmende Pontonbrücke mit der Wasseroberfläche, sodass der Ebbe und der Flut der Flut nicht existieren.

6. Grenzen Sie den Zustand der schwimmenden Pontonbrücke ein

Die schwimmende Pontonbrücke sollte eine ausreichende Kapazität haben, um potenzielle Gefahren wie Schiffe, Trümmer, Holz, Überschwemmungen, Festmachsseilversagen und vollständige Trennung der Brücke nach lateraler oder schräger Bruch auszusetzen.

Obwohl das Wasser Auftrieb für die schwimmende Pontonbrücke sorgt, wird der Wasser in den Inneren der schwimmenden Pontonbrücke nach und nach die schwimmende Pontonbrücke schädigen und schließlich zum Untergang der Brücke führen. Dies ist das aktuelle Forschungsproblem für die schwimmende Pontonbrücke.

7. Spezifisches Design und Analyse der schwimmenden Pontonbrücke

Stabilität: Bezieht sich auf die Fähigkeit des Schiffes, sich unter der Wirkung der externen Kräfte zu neigen und nach dem Verschwinden der äußeren Kräfte in die ursprüngliche Gleichgewichtsposition zurückzukehren.

Drei Gleichgewichtszustände:

1) Stabiles Gleichgewicht: G ist unter m und die Schwerkraft und Auftrieb bilden nach der Neigung ein Stabilitätsdrehmoment.

2) Instabiles Gleichgewicht: G liegt über m, und die Schwerkraft und Auftrieb bilden ein umkippendes Moment nach dem Kippen.

3) Zufälliges Gleichgewicht: G und M übereinstimmen, und die Schwerkraft und Auftrieb wirken auf derselben vertikalen Linie nach Neigung ohne Drehmoment.

Die Beziehung zwischen Stabilität und Schiffsnavigation:

1) Die Stabilität ist zu groß, und das Schiff schwingt heftig, wodurch das Personal unangenehm ist, die unbequeme Verwendung von Navigationsinstrumenten, eine einfache Schädigung der Rumpfstruktur und die einfache Verschiebung der Fracht im Hold, wodurch die Sicherheit des Schiffes gefährdet wird.

2) Die Stabilität ist zu klein, die Anti-Capiz-Fähigkeit des Schiffes ist schlecht, es ist leicht, großer Neigungwinkel, langsame Genesung zu erscheinen, und das Schiff ist lange Zeit auf der Wasseroberfläche geneigt, und die Navigation ist unwirksam.

Wie bei Booten hängt das Umkippen von Pontons mit ihrer statischen Stabilität zusammen.

Egal, ob es sich um die üblichen einmaligen Blizzard-Wetterbedingungen oder die extremen einmaligen Blizzard-Bedingungen handelt, der Komfort des Verkehrs muss im Design sorgfältig berücksichtigt werden. Daher sollte die Antwortbeschleunigung der Brücke im Bereich tolerierbarer Werte liegen.

Handhabungsstabilität: Einfaches Handling ist eine der wichtigsten Leistung.

Müdigkeit: Um strukturelle Schäden zu verhindern, die durch dynamische Belastungen wie Wind, Wasserwellen usw. verursacht werden. Die Bewertungsmethode ist dieselbe wie bei herkömmlichen Brücken.

Seismische Faktoren: Da die schwimmende Pontonbrücke eine lange natürliche Periode hat, ist es notwendig, den Einfluss von seismischen Wellen langperiodisch zu untersuchen. Obwohl Pontons von Natur aus isoliert sind, muss der Widerstand des Festmachersystems gegen Erdbeben verifiziert werden, insbesondere die Festmacherpfähle und Fundamente.

8. Schwimmende Pontonbrückenkörperdesign:

General Pontons betrachten hauptsächlich den separaten Pontonpanzer. Wie bereits erläutert, können die hydrodynamischen Eigenschaften jedes Tanks einzeln untersucht werden, und dann können die erhaltenen Ergebnisse für die globale Systemanalyse verwendet werden. Tatsächlich werden diskrete Methoden wie Finite -Elemente -Methoden häufig in der globalen Systemanalyse verwendet. Für diese Analysemethode sollte die zusätzliche Masse jedes Tanks, die hydrodynamische Dämpfung und die hydrodynamischen Faktoren berücksichtigt werden, und die Position des Auftriebszentrums des Tanks sollte eingegeben werden.

Design der Windgeschwindigkeit und effektive Wellenhöhe: Die effektive Wellenhöhe von 2,5 m ist ein wichtiger Punkt der Ponton -Brücke. Um sicherzustellen, dass die effektive Wellenhöhe unter 2,5 m liegt, ist es erforderlich, eine Wellenbarriere einzurichten. Der viskose Effekt und der potenzielle Flusseffekt sind zwei wichtige Faktoren bei der Analyse der einfallenden Wasserwellenbewegung und der Spannung von Unterwasserstrukturen. Für die potenzielle Flusstheorie sind es hauptsächlich die Streu- und Strahlungseffekte von Wasserwellen um die Struktur.

Obwohl die Theorie der freien Flüssigkeitspotentialflüssigkeit auf der Annahme beruht, dass die Flüssigkeit inkompressibel, irrotativ und nicht viskoös ist, stimmen ihre Vorhersageergebnisse gut mit den experimentellen Ergebnissen überein. Aus diesem Grund wird in der Designanalyse häufig die auf der lineare potenzielle Flusstheorie basierende Wasserwellenstreuungstheorie angewendet.

Überbautedesign: Enthält hauptsächlich Strukturauswahl, Struktur-Zusammensetzungsdesign und Anti-Korrosionsgehalt.

Schwimmendes Körperdesign: Das schwimmende Körperdesign unterscheidet sich sehr vom traditionellen Brückendesign. Das schwimmende Körperdesign umfasst: Auswahl des Gleitkörpertyps, Eingang des schwebenden Körperflutkontrolls, Design der Schiffskollisionsprävention, Konstruktion des Übergangsverbindungsabschnitts, Korrosionsschutz, Zusatzanlagen und Verankerungsstrukturdesign.

Design der Verankerungsstruktur: Bestätigen Sie die Art, Verteilung und Menge der Verankerungsstruktur. Im Design ist es notwendig, die verschiedenen Parameter der Umgebung zu verstehen, wie Windgeschwindigkeit, Wasserwelle und Strom, Erdbeben, Temperaturänderungen, Tsunami, See -Oberflächenschock (Sekundärwelle), lange Periode Wasserwelle, Verankerungspfahl -Verankerungsstruktur, Verankerungsketten -Verankerung, Spannungsbeinplattform und andere Bedingungen und die Verankerungsmethode durch die beiden Enden des Clamps.

Schwimmende Pontonbrücken werden üblicherweise für Wasserübergänge in Bereichen mit ruhigem oder langsam bewegtem Wasser wie Flüssen, Seen und Kanälen verwendet. Sie bieten Vorteile wie einen schnellen Einsatz, die Anpassungsfähigkeit an sich ändernde Wasserspiegel und minimale Umweltauswirkungen. Sie können jedoch Einschränkungen hinsichtlich der Belastungskapazität und des Widerstands gegen extreme Wasserbedingungen haben, die während der Entwurfs- und Planungsphase berücksichtigt werden müssen.

9. Anwendung der schwimmenden Pontonbrücke:

Schwimmende Pontonbrücken haben eine Vielzahl von Anwendungen, insbesondere in Situationen, in denen eine vorübergehende oder tragbare Brücke benötigt wird. Hier sind einige häufige Anwendungen schwebender Pontonbrücken:

Militär und Verteidigung: Schwimmende Pontonbrücken werden häufig von Streitkräften bei taktischen Operationen, Trainingsübungen oder in Konfliktzonen eingesetzt, in denen ein schneller Einsatz und die Mobilität von entscheidender Bedeutung sind. Diese Brücken können vorübergehende Flussübergänge für Truppen, Fahrzeuge und Ausrüstung liefern.

Bau und Wartung: Schwimmende Pontonbrücken sind nützlich für den Bau und die Wartung von Infrastrukturprojekten, insbesondere wenn eine temporäre Brücke benötigt wird, um den Zugang zu schweren Geräten, Materialien oder Arbeitern in den Körpern von Wasser zu ermöglichen. Sie können während des Bridge -Bau- oder Reparaturarbeitens, der Pipeline -Installation oder anderen Projekten eingesetzt werden, bei denen vorübergehende Flussübergänge erforderlich sind.

Veranstaltungen und Festivals: Schwimmende Pontonbrücken können bei Veranstaltungen, Festivals oder Freizeitaktivitäten vorübergehend verwendet werden, die einen sicheren Durchgang über Wasserkörper erfordern. Sie können Fußgängerwege, Radwege oder Fahrzeugzugang für Veranstaltungsbeteiligte und Teilnehmer anbieten.

10.Vorteils der schwimmenden Pontonbrücke:

Die Struktur ist nicht kompliziert, sie ist auch leicht zu zerlegen, aber die Wartungskosten sind hoch.

In Kriegszeiten kann es Flusshindernisse überwinden, Eisenbahn- und Straßenverkehr garantieren, in Friedenszeiten die Katastrophen von Hochwasser überwinden, eine schnelle Reparatur und Katastrophenhilfe durchführen oder schnell mit den beiden Seiten kommunizieren, um verschiedene großflächige Baumaterialien zu transportieren.

Der andere Zweck gilt hauptsächlich für wirtschaftliche Überlegungen, nämlich, wenn die Wassertiefe des Standorts sehr groß ist oder der Boden sehr weich ist, der Bau traditioneller Pfeiler ist nicht geeignet. Zu diesem Zeitpunkt wird eine schwimmende Pontonbrücke, für die keine traditionellen Pfeiler oder guten Fundamente erforderlich sind, zu einer besseren Wahl.

Evercross -Stahlbrückenübersicht: