Pont à cadre rigide en béton de circulation

Pont suspendu à câbles en acier, la combinaison parfaite de résistance et de flexibilité

Description:

Pont suspendu par câble en acierest un système combiné de suspension flexible composé d'un câble principal et d'une poutre raidie qui présente les caractéristiques de contrainte du câble et de la poutre.

Il se compose d'une tour de pont, d'un câble principal, d'une élingue, d'une poutre de renforcement, d'une ancre, d'une selle et d'autres pièces principales.

Caractéristique du pont suspendu à câbles en acier

Courbe caténaire : Les câbles d'acier d'un pont suspendu suivent la forme naturelle d'une courbe caténaire, qui est la courbe idéale formée par une chaîne suspendue sous son propre poids.La courbe caténaire permet aux câbles de répartir la charge uniformément, minimisant les concentrations de contraintes et optimisant l'efficacité structurelle du pont.

Tours ou pylônes : les ponts suspendus comportent de hautes tours ou pylônes qui soutiennent les câbles principaux.Ces pylônes sont généralement situés à chaque extrémité du pont et sont conçus pour résister aux efforts verticaux et horizontaux transmis par les câbles.Les tours ajoutent une importance visuelle à l'apparence du pont et servent souvent de points de repère emblématiques.

Ancrages : À chaque extrémité du pont, il y a des ancrages qui ancrent solidement les câbles principaux.Les ancrages résistent aux forces horizontales et empêchent l'arrachement des câbles.Il s’agit généralement de structures massives qui fournissent la contre-force nécessaire pour équilibrer la tension dans les câbles.

Cintres et câbles de suspension : Le tablier d'un pont suspendu est suspendu aux câbles principaux par l'intermédiaire de cintres ou de câbles de suspension.Les suspentes relient le tablier du pont aux câbles de suspension, qui, à leur tour, sont connectés aux câbles principaux.Les cintres fournissent un soutien supplémentaire et aident à répartir la charge uniformément sur le tablier du pont.

Léger et flexible : les ponts suspendus sont des structures relativement légères par rapport aux autres types de ponts, car ils utilisent des forces de tension pour supporter les charges.La flexibilité des câbles et du tablier du pont permet d'absorber les forces dynamiques, telles que le vent ou les vibrations induites par la circulation, améliorant ainsi la résilience du pont.

Ensemble, ces caractéristiques rendent les ponts suspendus à câbles d'acier visuellement frappants, structurellement efficaces et capables de couvrir de longues distances.Cependant, leur conception et leur construction nécessitent une analyse technique minutieuse et une expertise pour garantir leur sécurité, leur fonctionnalité et leur durabilité.

Caractéristiques de charge :la charge est transmise de l'élingue au câble, puis le câble est transmis à l'ancre, au pilier et à la tour.

Sous la charge externe, le câble principal et la poutre raidie supportent la même force.

Le câble principal est le principal élément porteur qui se déforme sous la charge.

Cela affecte directement la force interne et la déformation du pont.

Le câble principal est le principal élément porteur du système structurel, qui est principalement tendu.

La tour du pont est le principal élément porteur du pont suspendu pour résister à la charge verticale.

La poutre de raidissement est une structure secondaire du pont suspendu pour assurer le fonctionnement du véhicule et fournir une rigidité structurelle, et elle supporte principalement la force interne de flexion.

L'élingue est un élément de transmission de force qui transmet le poids propre et la charge externe de la poutre raidie au câble principal, et constitue le lien reliant la poutre raidie et le câble principal.

Une ancre est une structure qui ancre le câble principal et qui transmet la tension du câble principal à la fondation.

Câble principal : La charge est supportée par les pinces et la flèche, et elle est transmise directement au sommet de la tour.

Le câble principal est divisé en deux types : le câble principal en câble métallique et le câble principal en faisceau de fils parallèles.

1. Câble principal de câble métallique : le câble principal de câble métallique est tordu en brins par fil, puis tordu en corde par brins.Généralement, il adopte 7 brins et est utilisé pour les ponts suspendus de petite portée.

2. Câble principal du faisceau de fils parallèles.

Méthode des torons de fil d'acier parallèles préfabriqués (méthode PPWS) : utilisation de fil d'acier parallèle pour accélérer la progression de la construction du câble principal, la forme de la section est divisée en forme supérieure pointue et plate.

Tour du pont :

1. Pont pour former

Selon les propriétés mécaniques, il peut être divisé en trois formes structurelles : tour rigide, tour flexible et tour à colonne basculante.

Une tour rigide fait référence à une tour de pont avec un déplacement horizontal relativement faible au sommet.La tour flexible.Il s'agit de la tour du pont avec un déplacement horizontal relativement important au sommet.Tour à colonnes basculantes, elle n'est utilisée que pour les ponts suspendus de petite portée, et l'extrémité inférieure est une structure articulée à une seule colonne.

2. Formulaire de pont croisé

La tour du pont transversal adopte trois formes : type de ferme, type de cadre rigide et structure de type mixte.

Principaux paramètres impliqués :

Les principaux paramètres qui affectent la conception de la tour du pont sont : les paramètres des matériaux, les paramètres environnementaux et les paramètres de taille structurelle.

Poutre de renfort :

Les types de poutres raidies comprennent principalement les poutres en treillis en acier, les poutres-caissons en acier, les poutres en béton, les poutres mixtes en acier et d'autres formes structurelles, comme le montre la figure :

Fronde:

(1) Le matériau de l'élingue :

Il peut être constitué d'un câble en acier, d'un faisceau de fils d'acier parallèle ou d'un toron en acier.

(2) Mode de connexion avec serre-câble

Type à cheval, type à broche

(3) Élingue verticale et élingue diagonale

Les élingues traditionnelles sont verticales, à commencer par le pont Severn au Royaume-Uni.

Ancrage:

L'ancrage du pont suspendu ancré au sol est divisé en deux formes structurelles : l'ancrage par gravité et l'ancrage par tunnel, comme le montre la figure : l'ancrage par gravité est composé d'un corps d'ancrage, d'une borne, d'une chambre d'ancrage et d'une fondation.L'ancrage du tunnel est composé d'un corps de bouchon d'ancrage, d'un pilier de support de selle lâche et d'une chambre d'ancrage.

Comparé à l’ancrage par gravité, l’ancrage de tunnel consomme beaucoup moins de béton et présente des performances économiques plus importantes.En termes d’applicabilité uniquement, l’ancrage par gravité convient à presque toutes les occasions.Lorsque l'état géologique global du site d'ancrage est bon, le terrain est propice à la disposition globale de l'ensemble du pont et les conditions de construction peuvent répondre à l'excavation du tunnel et à l'évacuation des scories.Du point de vue économique, la possibilité de construire des ancrages pour tunnels doit être envisagée en premier lieu.Ce n'est que lorsque les conditions de construction sont examinées dans leur ensemble et qu'une comparaison technique et économique complète montre que les ancrages de tunnel ne sont manifestement pas adaptés que les ancrages à gravité sont choisis pour la construction.

Selle:

La selle se situe entre le câble principal et le sommet de la tour.La selle est un élément important qui soutient le câble principal et donne ici un angle de rotation au câble principal.Grâce à lui, la force de traction dans le câble principal peut être transmise uniformément au sommet de la tour et à l'ancre sous forme de force verticale et de force horizontale déséquilibrée.

Classification des ponts suspendus à câbles en acier :

1.Selon le nombre de travées de suspension, ils sont divisés en :pont suspendu à une travée, pont suspendu à trois travées, pont suspendu à quatre travées, pont suspendu à cinq travées.

2.Selon la forme d'ancrage du câble principal, ils sont divisés en :ancrage au sol et auto-ancrage.

Ancrage au sol : La tension du câble principal est transférée à la fondation par l'ancrage gravitaire ou l'ancrage tunnel situé à l'extrémité du pont.

Auto-ancrage : La tension du câble principal est transmise directement à sa poutre de raidissement.

Conception de protection du pont suspendu à câbles en acier

(1) Structure en béton

La conception de la protection des structures en béton adopte principalement les mesures suivantes :

• Améliorer l'épaisseur de la couche protectrice du béton.
• Adopter un béton haute performance, durable.
• Le revêtement ou couche d'étanchéité en béton insonorisé a pour caractéristiques d'empêcher le contact entre le milieu corrosif et le béton, prolongeant ainsi la durée de vie du béton et du béton armé.
• Améliorez le matériau de la barre d'acier et le revêtement de la barre d'acier.
• Ajoutez un inhibiteur de corrosion de renforcement (inhibiteur de rouille) au béton.
• La structure en béton utilise un système de protection (protection) cathodique.

(2) Structure en acier

La conception de protection de la structure métallique du pont suspendu adopte principalement les mesures suivantes :

• Couche de peinture.
• Le zinc métallique, l'aluminium ou leurs alliages sont projetés thermiquement sur la surface des structures en acier, puis recouverts d'une couche de finition en résine fluorocarbonée haute performance pour former un système de protection à haute efficacité.
• L'acier patinable est utilisé dans les structures en acier.
• Améliorer l’environnement des éléments de structure en acier.

Avantages de pont suspendu à câbles en acier :Le pont suspendu à câbles en acier est devenu de plus en plus le type préféré de pont à grande portée (plus de 1 000 m) en raison de sa grande capacité de travée, de ses bonnes performances sismiques et de son aspect léger.

Structure d'acier
La conception de protection de la structure métallique du pont suspendu adopte principalement les mesures suivantes :
① Revêtement de peinture ;
② La surface de la structure en acier est pulvérisée thermiquement avec du zinc métallique, de l'aluminium ou leurs alliages, puis recouverte d'une couche de finition en résine fluorocarbonée haute performance pour former un système de protection à haute efficacité ;
③ Utiliser de l'acier patinable dans la structure en acier ;
④ Améliorer l'environnement d'utilisation des éléments de structure en acier.

Application des ponts suspendus à câbles en acier :

Ponts routiers : les ponts suspendus à câbles d'acier sont fréquemment utilisés pour enjamber de grandes étendues d'eau ou des vallées profondes là où les conceptions de ponts conventionnelles ne sont pas réalisables.Ils offrent des solutions efficaces et rentables pour les passages à niveau, permettant une circulation ininterrompue sur des distances importantes.

Ponts piétonniers : les ponts suspendus à câbles d'acier sont des choix populaires pour les passages pour piétons et cyclistes, en particulier dans les endroits pittoresques ou les environnements urbains.Ils offrent des sentiers sûrs et visuellement attrayants, améliorant la connectivité et l’accessibilité pour les piétons et les transports non motorisés.

Pont suspendu à câbles en acierméthode de construction :

Le processus de construction du pont suspendu est le suivant : construction de fondations d'ancrage, construction d'ancres, construction de fondations de tour de pont, construction de tour de pont, construction de câbles principaux, construction de poutres raidies, construction de tablier de pont, etc.

Aperçu des ponts en acier Evercross :