Thiết kế Cầu cạn MRT

Về dự án

Thiết kế tuân thủ các tiêu chuẩn Eurocode mới nhất, có tích hợp phụ lục quốc gia của Singapore và tham chiếu đến PD6687-1 và PD6687-2. Sử dụng IDEA StatiCa, Ei Sheng Hong, Trưởng nhóm Thiết kế Cầu tại SMEC (thuộc Tập đoàn Surbana Jurong), cùng với nhóm của mình đã thiết kế kết cấu phần trên, vượt qua nhiều thách thức trong quá trình thực hiện.

Cầu cạn này sử dụng công nghệ Floating Slab Track (FST) tiên tiến. Hệ thống sử dụng kết cấu trụ đôi với sự gián đoạn kết cấu hoàn toàn nhằm tăng cường kiểm soát tiếng ồn và rung động.

Kết cấu phần trên bao gồm hai loại dầm hộp căng sau tiêu chuẩn LTA khác nhau, được đỡ bởi các đầu cột không đối xứng và chịu tải không đều, được tích hợp nguyên khối với cầu cạn. Các lỗ thông tầng được bố trí chiến lược trong các đầu cột này. Các cột mái, được thiết kế để chịu tải trọng trật bánh, đáp ứng tiêu chuẩn UIC777-2R.

Một phân tích tương tác kết cấu - đường ray toàn diện đã được thực hiện theo hướng dẫn UIC774-3R, có tính đến việc sử dụng FST. Thiết kế cầu cạn gắn liền chặt chẽ với trình tự thi công, kết cấu mái phía trên và kết cấu tòa nhà phía dưới. Kết cấu phần dưới của cầu cạn được kết nối liền mạch với kết cấu tòa nhà, trong đó bệ cọc là một phần không thể tách rời của sàn tầng hầm B2 và tường vây của kết cấu Cánh Tây.

Chúng tôi đã sử dụng IDEA StatiCa Concrete cho hầu hết các dự án của mình để giải quyết các bài toán phức tạp và thậm chí cả những bài toán đơn giản nhờ vào những gì IDEA StatiCa cung cấp. Chúng tôi đánh giá cao các tính toán thiết kế súc tích mà phần mềm có thể tạo ra.

Ei Sheng Hong

Trưởng nhóm Thiết kế Cầu – SMEC, KTP và Surbana Jurong Group

Malaysia

Thách thức kỹ thuật

Một thách thức của dự án là thiết kế các đầu cột bê tông, bao gồm một đầu cột chung giữa hai dầm hộp đơn mang ray cho các hướng khác nhau. Hai lỗ mở trên đầu cột làm thay đổi ứng xử thông thường, đòi hỏi phải thiết kế các kết cấu không đối xứng mà nếu tính toán thủ công sẽ rất khó khăn.

Thiết kế cầu cạn bao gồm mái cảnh quan với các cột được đỡ trên đầu cột cầu cạn, được đỡ ở trung tâm và hai bên. Ngoài ra, kết cấu chịu tải không đều với tải trọng lớn ở một phía và không có tải ở phía còn lại.

Giải pháp và kết quả 

Nhóm của Ei Sheng Hong đã thành công trong việc đưa các thanh cốt thép thực tế vào IDEA StatiCa Detail, tạo ra các báo cáo có giá trị về việc sử dụng chúng. Tính năng tối ưu hóa topo tự động của phần mềm đã tính toán đường truyền lực theo mô hình thanh chống - giằng, loại bỏ nhu cầu thử nghiệm và sai sót tốn thời gian. 

Quá trình tính toán, bao gồm cả kiểm tra xác nhận, chỉ mất một ngày, giảm đáng kể so với nhiều tháng nếu thực hiện thủ công. Hiệu quả này tạo điều kiện hoàn thành nhanh chóng thiết kế và sản xuất bản vẽ bố trí cốt thép.

IDEA StatiCa cung cấp cho chúng tôi các công cụ thân thiện với người dùng, có thể giải quyết các vấn đề phức tạp thông qua phân tích chặt chẽ và kết quả rõ ràng.

Ei Sheng Hong

Trưởng nhóm Thiết kế Cầu

Trước khi có IDEA StatiCa, nhóm phải đưa ra nhiều giả định và đơn giản hóa trong thiết kế để nắm bắt ứng xử kết cấu. Vì vậy, IDEA StatiCa Detail chính là phần mềm họ cần để vượt qua những hạn chế này. 

Họ cũng ấn tượng với khả năng thực hiện các phân tích đơn giản của phần mềm, mang lại sự linh hoạt để trích xuất các kết quả cần thiết và trình bày chúng theo định dạng bảng. Điều này bao gồm các kiểm tra khác nhau như phân tích mỏi. 

Hơn nữa, vì chỉ cần mô hình hóa mọi thứ một lần, điều này tiết kiệm thời gian. Chỉ với một cú nhấp chuột, kết quả được hiển thị. Các kiểm tra tiêu chuẩn thiết kế chặt chẽ mà họ tạo ra đã loại bỏ nhu cầu đặt thêm câu hỏi hay giải thích bổ sung.

Nếu tôi sử dụng một phần mềm khác, tôi sẽ cần chạy nó ba lần vì có các thành phần khác nhau. IDEA StatiCa thật tuyệt vời và tinh tế, và mọi thứ đều toàn diện.

Ei Sheng Hong

Trưởng nhóm Thiết kế Cầu – SMEC, KTP và Surbana Jurong Group

Malaysia

Về SMEC

Trong hơn 70 năm, SMEC đã xây dựng danh tiếng là đối tác đáng tin cậy trong các dự án hạ tầng giao thông và năng lượng lớn trên toàn thế giới. Các trưởng nhóm thiết kế và các nhóm chuyên gia của chúng tôi dựa trên chuyên môn sâu và kinh nghiệm thực hiện các dự án trong nhiều môi trường đa dạng, từ một số địa điểm hẻo lánh nhất thế giới đến một số khu vực đô thị đông đúc nhất.

CÁC NGHIÊN CỨU TRƯỜNG HỢP KHÁC

• Concrete
• Reinforced concrete

• Nghiên cứu điển hình

Cầu đường sắt vòm

Đọc thêm

• Steel
• Connection design

• Nghiên cứu điển hình

Kết cấu mái của Sân vận động AFAS

Đọc thêm

• Steel
• Connection design

• Nghiên cứu điển hình

Halle des Saveurs

Đọc thêm

• Steel
• Connection design

• Nghiên cứu điển hình

Hỗ trợ thi công giữ lại mặt tiền

Đọc thêm