Ponte galleggiante Descrizione:

1Ponte a ponti galleggiante.si riferisce a un ponte che galleggia sulla superficie dell'acqua con una barca o un serbatoio di ponton invece di ponti di ponte.sistema di distribuzione del raggio e del cavo.

2.Ponte a ponti galleggiantepunti di considerazione del progetto di base

Condizione stradale, prestazioni, struttura del ponton, disegni del ponton, ambiente

3Principio di progettazione di base del ponte a ponti galleggiante

Principi da seguire: gli obiettivi di prestazione sono coerenti con lo scopo, sicurezza, durata, qualità, facilità di manutenzione e gestione, armonia con l'ambiente,Economia e altri indicatori.

La scelta del tipo di struttura deve tener conto delle condizioni topografiche, geologiche e geografiche.

Il numero di strutture di ponti e il sistema complessivo devono soddisfare i requisiti di resistenza, deformazione e stabilità.

La durata di vita di un ponte a ponti galleggiante è molto sensibile alle condizioni ambientali e a fattori quali i carichi naturali (come vento, onde d'acqua, correnti, cambiamenti di marea,- le subfluctuazioni della superficie del lago) e la corrosioneIn base alla condizione di basso costo del ciclo, la vita utile del ponte a ponti galleggiante è generalmente prevista per 75-100 anni.

In base alla classificazione di importanza, il ponte a ponti galleggiante è suddiviso in tipo standard e tipo di importanza speciale, cioèponte galleggiante tipo A e ponte galleggiante tipo BIl ponte galleggiante A è diverso dal ponte galleggiante B. I ponti galleggianti B sono suddivisi in: autostrade, autostrade urbane, strade urbane designate, strade nazionali ordinarie,doppi attraversamenti, viadotti, ponti ferroviari, ponti locali e comunali particolarmente importanti.

La tabella seguente fornisce la classificazione dei livelli di prestazione dello stato del ponte a ponti galleggiante.Per carichi di traffico, onde di tempesta, tsunami e terremoti, i pontoni sono progettati in diversi livelli di prestazione.

In base al fattore di importanza, la progettazione del ponte galleggiante dovrebbe garantire che esso abbia il livello di prestazione obiettivo corrispondente indicato nella tabella, come carico, ondata di tempesta,tsunami e terremoto.

4. carico di progettazione di ponti galleggianti

Carico di progettazione

Comprende principalmente: carico statico, carico dinamico, carico d'impatto (come collisione, ecc.), pressione della terra (come il palo di ancoraggio nel sistema di ancoraggio sul ponte a ponti galleggiante),pressione idrostatica (compresa la galleggiantezza), carico del vento, fattore delle onde d'acqua (compreso il fattore di espansione), fattore sismico (compresa la pressione idrodinamica), fattore di variazione della temperatura, fattore di flusso d'acqua, fattore di variazione delle maree,fattore di deformazione della fondazione, fattore di movimento di supporto, ecc. carico di neve, carico centrifugo, fattore tsunami, fattore di marea di tempesta, fluttuazione del lago (fluctuazione secondaria), onda d'urto della nave, shock del mare, carico di frenatura, carico di montaggio,carico di collisione (compresa la collisione di navi), fattore di ghiaccio di confezione e pressione del ghiaccio di confezione, fattore di trasporto costiero, fattore di oggetto alla deriva, fattore di classe dell'acqua (erosione e attrito) e altri carichi.

Carico combinato

Il carico combinato avrà un effetto negativo sul ponte galleggiante.

I livelli di marea sono suddivisi nelle seguenti categorie:

Durante i terremoti: tra H.W.L. ((alto livello dell'acqua) e L.W.L. ((basso livello dell'acqua);

Durante le tempeste di neve: tra H.H.W.L. ((Highest H.W.L.) e L.W.L.) o tra H.H.W.L. e L.L.W.L. ((Lowerest L.W.L.);

Condizioni d'uso: tra H.W.L. e L.W.L.

Pertanto, non si verificano danni fatali durante gli tsunami, né da cambiamenti di marea estremi tra H.W.L. e L.W.L. né dall'innalzamento e dal ribasso del livello dell'acqua.

Flotabilità, onda d'acqua, vento e periodo di ricorrenza

Durante la progettazione del ponte a ponti galleggiante, il cambiamento del livello dell'acqua causato da marea, tsunami e ondate di tempesta è uno dei carichi di controllo.L'asse verticale del ponte a ponti galleggiante deve essere considerato nella progettazioneQuando il vento soffia sull'acqua, le onde che ne derivano creano carichi orizzontali, verticali e torsionali sul ponte galleggiante.lunghezza del soffio (lunghezza della zona del vento), struttura e profondità del canale.

Ondata irregolare

Normalmente, le onde d'acqua sono molto irregolari. Sono composte da onde d'acqua regolari con molte componenti di frequenza.

Poiché il periodo naturale del ponte galleggiante è molto più lungo di quello del ponte tradizionale, l'effetto dell'onda d'acqua con lungo periodo è maggiore.lo spettro rappresenta la distribuzione energetica delle onde d'acquaQuando il vento soffia da una certa distanza orizzontale, le onde d'acqua continuano a viaggiare. Ma dopo un certo periodo di tempo, l'onda d'acqua smette gradualmente di rafforzarsi e diventa stabile.

5Materiale per ponti galleggianti

I materiali comuni sono l'acciaio e il cemento.

In generale, la corrosione della struttura del pontone deve essere considerata in primo luogo.il calcestruzzo impermeabile o il calcestruzzo marino è generalmente utilizzato nella produzione di ponti galleggiantiTra questi, il cemento Portland a fusione media, il cemento di scorie dell'altoforno Portland, il cemento di polvere volante Portland possono essere utilizzati per fare ponti galleggianti.Gli effetti di peristaltismo e contrazione della struttura devono essere considerati solo quando il serbatoio è asciutto., quindi gli effetti di cui sopra non devono essere presi in considerazione una volta lanciato il serbatoio.

I materiali utilizzati nel sistema di ormeggio devono essere selezionati in base agli obiettivi di progettazione, all'ambiente, alla durata e all'economia.

A causa dell'ambiente corrosivo, è necessaria l'anticorrosione, soprattutto nelle parti al di sotto del livello medio dell'acqua, M.L.W.L., ci sarà una grave corrosione locale.la protezione catodica è generalmente adottata.

Il trattamento superficiale è generalmente adottato sotto L.W.L. I metodi di trattamento superficiale includono la verniciatura, l'aggiunta di superficie di materiale organico, superficie di grasso minerale, superficie di materiale inorganico e così via.Trattamento inorganico delle superfici comprende rivestimento metallico, quali rivestimento in titanio, superficie in acciaio inossidabile, zinco, alluminio, lega di alluminio, ecc. L'effetto della profondità dell'acqua sul tasso di corrosione dipende dall'ambiente.

La corrosione da schizzi è la più grave e il suo limite superiore può essere determinato in base all'installazione della struttura.

L'area di riflusso e di flusso è l'ambiente più severo e il tasso di corrosione varia notevolmente in base alla profondità.

Nella zona di acqua salata l'ambiente diventa più moderato, ma in alcune condizioni, come le correnti e l'aumento del traffico marittimo, la corrosione può accelerarsi.

L'ambiente dello strato del suolo sotto il fondo marino dipende dalla densità di sale, dal livello di inquinamento e dalle condizioni climatiche, ma il tasso di corrosione è relativamente stabile.

Nota: Rispetto alla struttura fissa, il ponte a ponti galleggiante cambia con la superficie dell'acqua, quindi il flusso e il riflusso della marea non esistono.

6- Stato limite del ponte galleggiante

Il ponte a ponti galleggiante deve avere una capacità sufficiente per far fronte a potenziali pericoli quali navi, detriti, legno, inondazioni, guasti delle corde di ormeggio,e separazione completa del ponte dopo una frattura laterale o obliqua.

Anche se l'acqua fornisce galleggiamento per il ponte galleggiante, se l'acqua si infiltra nell'interno del ponte galleggiante,danneggerà gradualmente il ponte galleggiante e alla fine porterà al suo affondamento.Questo è l'attuale problema di ricerca del ponte galleggiante.

7Progettazione specifica e analisi del ponte a ponti galleggiante

Stabilità: si riferisce alla capacità della nave di inclinarsi sotto l'azione di forze esterne e di tornare alla posizione di equilibrio originale dopo la scomparsa delle forze esterne.

Tre stati di equilibrio:

1) Equilibrio stabile: G è sotto M, e la gravità e la galleggiabilità formano una coppia di stabilità dopo l'inclinazione.

2) Equilibrio instabile: G è sopra M, e la gravità e la galleggianza formano un momento di ribaltamento dopo l'inclinazione.

3) Equilibrio accidentale: G e M coincidono, e la gravità e la galleggianza agiscono sulla stessa linea verticale dopo l'inclinazione, senza coppia.

Relazione tra stabilità e navigazione navale:

1) La stabilità è troppo elevata e la nave oscilla violentemente, causando disagio al personale, uso scomodo degli strumenti di navigazione, danni facili alla struttura dello scafo,e facile spostamento del carico nella stiva, mettendo in pericolo la sicurezza della nave.

2) La stabilità è troppo bassa, la capacità anti capovolgimento della nave è scarsa, è facile apparire grande angolo di inclinazione, lento recupero e la nave è inclinata sulla superficie dell'acqua per lungo tempo,e la navigazione è inefficace.

Come per le barche, il rovesciamento dei pontoni è correlato alla loro stabilità statica.

Nel processo di progettazione di un ponte a ponti galleggiante, è necessario considerare diverse quantità fisiche più importanti: spostamento verticale e spostamento orizzontale e grado di inclinazione.

Stabilità di manovra: la facilità di manovra è una delle prestazioni più importanti.

Fatica: per evitare danni strutturali causati da carichi dinamici, come vento, onde d'acqua, ecc. Il metodo di valutazione è lo stesso dei ponti tradizionali.

Fattori sismici: poiché il ponte a ponte galleggiante ha un lungo periodo naturale, è necessario studiare l'influenza delle onde sismiche a lungo periodo.deve essere verificata la resistenza al terremoto del sistema di ormeggio, in particolare i pali di ormeggio e le fondamenta.

8. Disegno della carrozzeria del ponte a ponti galleggiante:

Come spiegato in precedenza, le caratteristiche idrodinamiche di ciascun serbatoio possono essere studiate singolarmente,e poi i risultati ottenuti possono essere utilizzati per l'analisi del sistema globaleIn effetti, metodi discreti come il metodo degli elementi finiti sono spesso utilizzati nell'analisi globale dei sistemi.devono essere presi in considerazione l'ammortizzazione idrodinamica e i fattori idrodinamici, e la posizione del centro di galleggiamento del serbatoio deve essere inserita.

Progettazione della velocità del vento e dell'altezza effettiva dell'onda: l'altezza effettiva dell'onda di 2,5 m è un punto chiave del ponte tipo ponton.È necessario mettere una barriera per le onde.L'effetto viscoso e l'effetto flusso potenziale sono due fattori importanti nell'analisi del movimento dell'onda d'acqua incidente e dello stress delle strutture sottomarine.E' principalmente l'effetto di dispersione e radiazioni delle onde d'acqua intorno alla struttura..

La dispersione dell'acqua è la più importante, quindi è molto ragionevole applicare la teoria della dispersione delle onde d'acqua per analizzare il problema in questa regione.

Infatti, sebbene la teoria del flusso potenziale del fluido superficiale libero si basi sull'ipotesi che il fluido sia incompressibile, irrotazionale e non viscoso,i risultati delle sue previsioni sono in accordo con i risultati sperimentaliQuesto è il motivo per cui la teoria della diffusione delle onde d'acqua basata sulla teoria del flusso potenziale lineare è spesso applicata nell'analisi di progettazione.

Progettazione della sovrastruttura: comprende principalmente la selezione del tipo di struttura, la progettazione della composizione della struttura e il contenuto anticorrosione.

Disegno della carrozzeria galleggiante: il design della carrozzeria galleggiante è molto diverso dal design del ponte tradizionale.progettazione della parte di controllo delle inondazioni del corpo galleggiante, progettazione della prevenzione delle collisioni delle navi, progettazione della struttura della sezione di collegamento di transizione, protezione contro la corrosione, strutture ausiliarie e progettazione della struttura di ancoraggio.

La frequenza di monitoraggio delle condizioni meteorologiche e idriche per la sicurezza di un ponte a ponti galleggiante può variare a seconda di diversi fattori, tra cui le normative locali,i requisiti specifici del progetto, e il livello di rischio associato alla posizione del ponte.

9. Applicazione di ponti galleggianti:pedoni, stradali e ferroviari.Situazioni di emergenza

10.Vantaggis di ponte a ponti galleggiante:

I ponti galleggianti offrono flessibilità e facilità di costruzione, ma hanno alcuni limiti: possono essere influenzati da forti correnti, venti e onde,che possono renderli instabili o difficili da usare in determinate condizioniEssi hanno anche restrizioni di peso e i veicoli o le attrezzature pesanti possono richiedere ulteriori considerazioni ingegneristiche.

È importante notare che i vantaggi dei ponti galleggianti possono variare a seconda dei requisiti specifici del progetto e delle condizioni del sito.La consultazione di un ingegnere qualificato o di uno specialista del ponte è essenziale per determinare la soluzione di ponte più adatta per una particolare applicazione.

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