Về dự án
Việc tính toán lại cây cầu được thực hiện theo yêu cầu của Văn phòng Kỹ thuật Dân dụng Canton Zurich. Trong khuôn khổ đánh giá chuyên gia về an toàn chịu cắt của cầu, neo cáp DƯL đặc thù của hệ thống căng sau được phát hiện là không đủ tại một trong các gối góc của kết cấu phần trên cầu xiên.
Thách thức kỹ thuật
Kết cấu phần trên có nhiều đặc điểm quan trọng về mặt tĩnh học, chẳng hạn như bố trí cốt thép chịu cắt không đầy đủ và ảnh hưởng của hệ thống căng sau đặc thù đến các gối dầm. Tất cả những yếu tố này đều được xem xét trong phân tích kết cấu chi tiết tiếp theo.
Bụng dầm dọc được gia cường chịu cắt bằng đai thép. Một số nhánh chỉ được neo một phần ở phía trên tiết diện trong khi được neo hoàn toàn bằng uốn móc ở phía dưới. Phần còn lại của các đai thép đáp ứng các yêu cầu bố trí theo tiêu chuẩn Thụy Sĩ.
Vùng gối của bụng dầm chịu tải nặng nhất được phân tích chi tiết bằng phương pháp xấp xỉ theo cấp độ với mức độ tinh vi ngày càng tăng. Ban đầu, các phương trình thiết kế từ tiêu chuẩn Thụy Sĩ được sử dụng để ước tính khả năng chịu cắt. Phương pháp tiêu chuẩn này phải được điều chỉnh dựa trên tài liệu khoa học và nghiên cứu thực nghiệm để tính đến việc bố trí đai thép không đầy đủ. Các phân tích sau đó được tinh chỉnh thêm bằng các mô hình giàn chi tiết. Bước cuối cùng, dòng lực cục bộ được phân tích bằng phân tích phần tử hữu hạn phi tuyến (FE) dựa trên phương pháp trường ứng suất đàn hồi-dẻo sử dụng IDEA StatiCa Detail.
Phân tích FE phi đàn hồi cung cấp sự kiểm chứng quan trọng cho các kết quả trước đó, vốn xuất phát từ các mô hình mô hình thanh chống - giằng. Phương pháp này xem xét cốt thép chịu cắt phân bố theo cách chi tiết hơn và đồng thời tự động khảo sát trạng thái ứng suất tương ứng trong bê tông bằng cách sử dụng góc nghiêng cục bộ tối ưu của trường nén. Dựa trên mô hình hóa tường minh về liên kết dính của cốt thép, phương pháp này cho phép xem xét chi tiết các điều kiện neo cụ thể của đai thép. Theo nghĩa đó, nó đại diện cho sự tinh chỉnh thêm của các phân tích mô hình thanh chống - giằng.
Vì IDEA StatiCa Detail tính đến ứng xử biến dạng và tương thích biến dạng, nó cũng cung cấp thông tin có giá trị về nhu cầu biến dạng của vật liệu. Đặc biệt đối với các cấu kiện có hàm lượng cốt thép chịu cắt thấp, rất có thể xảy ra các góc rất nhỏ của trường nén bê tông. Một mặt, các biến dạng ngang lớn tương ứng làm giảm cường độ chịu nén của bê tông. Mặt khác, biến dạng đai thép kết quả có thể đạt đến mức tới hạn và do đó quyết định khả năng chịu lực tối đa của dầm. Trong khi cả hai hiệu ứng phụ thuộc vào biến dạng đều khó xem xét trong mô hình mô hình thanh chống - giằng, chúng được tính đến một cách tường minh trong IDEA StatiCa Detail. Chương trình giảm cường độ chịu nén của bê tông tùy thuộc vào trạng thái biến dạng ngang cục bộ và cũng kiểm tra biến dạng đai thép. Việc triển khai mô hình dây chịu kéo trong IDEA StatiCa Detail có giá trị lớn trong việc định lượng sự tập trung biến dạng cốt thép tại các vết nứt và do đó đánh giá thực tế nhu cầu biến dạng ở các góc trường nén nhỏ.
Kết quả và giải pháp
Đối với phần lớn kết cấu, có thể chứng minh an toàn kết cấu đầy đủ dựa trên các phân tích chi tiết. Tuy nhiên, tại một trong 10 gối cầu, vẫn còn tồn tại khiếm khuyết do neo cốt thép chịu uốn không đúng cách tại gối. Điểm yếu về mặt khái niệm này đã được gia cố bằng một biện pháp tăng cường được phát triển đặc biệt nhằm đảm bảo hoạt động an toàn liên tục trong thời gian sử dụng còn lại của kết cấu, vài năm, mà không có hạn chế đáng kể về sử dụng. Để gia cường vùng gối liên quan, một dây chịu kéo thép ngoài được lắp đặt như cốt thép chịu uốn bổ sung để chịu lực kéo dọc do lực cắt tại gối. Liên kết với kết cấu hiện hữu được tạo ra bằng cơ học thông qua các thanh ren khoan xuyên và chốt dán, cũng như liên kết tiếp xúc với gối kết cấu hiện tại và dầm ngang đầu.
Biện pháp này được thực hiện trong khi cầu đang hoạt động với lưu lượng giao thông giảm. Toàn bộ công tác lập kế hoạch và quản lý thi công chiến dịch gia cố được thực hiện bởi dsp. Việc quét cốt thép hiện hữu cần thiết để xác định các vị trí khoan chi tiết cũng được dsp thực hiện bằng Profometer và Georadar.
Bắt đầu dùng thử ngay hôm nay và tận hưởng 14 ngày truy cập đầy đủ cùng các dịch vụ miễn phí.
Bắt đầu dùng thử miễn phí
