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世界首個不銹鋼網狀系桿拱橋
來源: | 作者:csscweb | 發布時間: 2018-12-04 | 2089 次瀏覽 | 分享到:

    越來越多的城市在市中心地建起了兼具前沿科技和美觀造型的標志性橋梁,但很少有橋梁可以在有限的預算內提前完工。
    當長達100年歷史的沃思堡(Ft. Worth) 的車行橋不能再進行翻修時,德克薩斯州交通部的工程師們新設計了一種非常獨特的橋梁——世界上第一個預制混凝土網狀系桿拱橋。這座橋共有12個近50米長、7米高的橋拱,每個橋拱重284噸,據信,這是運到現場安裝的世界上最大的預制混凝土橋拱,而且,橋拱內的結構用含鉬不銹鋼吊桿在世界上也是首次采用。
    這座橋位于維斯特第7街,于2013年完工,長299米,四車道,獲得了多個獎項。這座車行橋上還建有一個人行通道,將市中心和博物館連了起來。這個博物館由全球最著名的現代建筑師設計而成。在橋上可看到河流、市區及博物館等壯麗的景色。優雅的橋拱里面裝有很多燈,在燈光的映照下,不銹鋼斜吊桿閃閃發光。人行道緊挨著橋拱,行人可以與橋拱互動,因此這座如雕塑般的橋梁經常會出現在社交媒體上。橋梁的通車時間比原計劃提前了一個月,總花費2590萬美元,未超預算,而且遠低于一座高端橋梁每平方米的典型造價。

 

在燈光的映照下,2205雙相不銹鋼吊桿閃閃發光,給美麗的橋梁增添了濃重的雕塑感     ? Liam Frederick攝影


     網狀系桿拱橋的一個主要特點是它的斜吊桿。這些吊桿將系梁連接到橋拱的頂部。系梁和吊桿系統共同作用,形成一種桁架效應,這樣,吊桿通過系梁將橋面板上的荷載傳送到橋拱上。與傳統的豎吊桿系統不同,斜吊桿可在車輛或行人通過橋面時減小橋拱的彎矩。這種系統在結構上非常高效。大多數橋拱采用的都是鋼箱拱,而維斯特第7街橋采用的是預制的預應力混凝土橋拱。
    12個橋拱中心非常顯眼的斜吊桿系統共用了近100噸不銹鋼。這些直徑為44.5毫米的大型吊桿長達8.2米,由含3%鉬的2205雙相不銹鋼制成。鏈板、銷栓和吊管元件均采用2205雙相不銹鋼板制成,U形夾鑄件是用CF8M不銹鋼(316鑄件)制成。在德州交通部的模擬測試過程中,含鉬不銹鋼因良好的耐腐蝕性能和結構性能而受到青睞。


 2205雙相不銹鋼斜吊桿對橋梁起著穩定作用的同時,因其位于人行道的旁邊,也是人們拍照的好地方   ? 得克薩斯州交通部


     用傳統方法更換橋梁需要2-3年的時間,嚴重地影響人們的交通和商業活動。而這種新型設計采用的是橋拱,橋拱可在場外澆鑄,因而橋梁只需停用不到5個月的時間。該橋梁的建設及其在建設過程中所面臨的非凡挑戰被拍成了美國公共電視的獲獎紀錄片《創新之弧》。
     Charles Walker 是Walter P. Moore and Associates公司(以前屬德州交通部)的項目工程師兼高級主管,他在這座特別的橋梁所采用的不銹鋼部件的結構設計中,起到了至關重要的作用。當被問及為什么選擇不銹鋼時,他說道:“不銹鋼和受壓混凝土完美結合,可以使網狀橋拱元件具有無限耐久性,因為不銹鋼不需要進行噴涂和維護,而碳鋼吊桿則必須進行噴涂和維護?!?對任何一個橋梁工程師來說,用 “無限耐久性” 這個詞不免有點言過其實,但含鉬不銹鋼的耐久性是久經考驗的,所以他可能是對的。

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