e-mosty 1/2016 Asian Bridges e-mosty March 1/2016 Asian Bridges

Technologie výstavby spojité konstrukce visutého mostu se třemi pylony Technology of a Three-Pylon Continuous Suspension Bridge Most Taizhou představuje první pokus o realizaci dlouhého vícepolového visutého mostu se spojitou mostovkou. Tento systém visutého mostu je vylepšením obvyklého dvoupylonového visutého mostu přidáním jednoho pylonu navíc – tedy svislé podpory, aby se snížily síly v hlavních lanech a kotvách. V projektové fázi mostu bylo třeba vyřešit mnoho problémů třípylonového visutého mostu. Při maximálním proměnném zatížení pouze jednoho pole a žádném zatížení v dalších polích je třeba splnit požadavky na průhyb mostovky. Musí být také dostačující tření hlavních lan v sedlech, aby se zabránilo prokluzu lana. Je třeba splnit obě tato kritéria a zároveň zajistit stabilitu středového pylonu při rozumných rozměrech konstrukce. Vznikly rozporuplné požadavky na tuhost středového pylonu – pružný středový pylon by pomohl zabránit prokluzu lana, ale je málo účinný při omezení průhybu mostovky; tuhý středový pylon stěží zabrání prokluzu lana, avšak příznivě ovlivní průhyb mostovky. The Taizhou Bridge was the first attempt to create a long, multiple-span continuous suspension bridge. This suspension system is an improvement over conventional two-pylon suspension systems, by providing an additional pylon and hence vertical support, to reduce the internal forces in the main cables and anchors. Several issues must be resolved in the design of a three-pylon, continuous suspension bridge. Under the most adverse loading conditions with full live load on one main span, and none on the other, the deflections of the deck must be controlled to within limits. The friction between the main cables and the saddles must be sufficient to prevent cable slip. While meeting these two criteria, the stability and structural adequacy of the central pylon must also be preserved. Conflicting demands on the central pylon stiffness therefore arise – a flexible central pylon helps prevent cable slip but is ineffective in the control of girder deflections; a stiff central pylon renders it difficult to help prevent cable slip, although it improves on deflection control of the girder. For Taizhou Bridge, three pylon types were investigated – an inverted Y-frame, an A-frame and an I-shape. The investigation revealed that an Ishape pylon has a low stiffness, and that the deflections at the pylon top and in the box girder would be too high under the critical loading conditions. An A-frame pylon was found to possess relatively low resistance against cable slip. The inverted-Y pylon scheme was found to offer adequate resistance against cable slip and sufficient control of stresses and deflections. Further investigations and optimizations were carried out, to determine an acceptable longitudinal stiffness in the pylon, through exploring different controlling parameters, including the pylon height, cross sectional dimensions, the longitudinal separation between the pylon feet, and the height at which the pylon legs join together. After exhaustive investigations, the final solution was a longitudinal inverted Yframe, and transverse portal-frame type pylon of steel construction. The central pylon is 200m high, with its feet 34.75m apart and the legs connected at a height of 69.5m. The work was a significant effort in practical engineering and research and development. It further advanced our fundamental understanding of this type of bridge system. Pro most Taizhou byly řešeny tři typy pylonu – rám ve tvaru obráceného písmene Y, rám ve tvaru A, a tvar I. Bylo zjištěno, že pylon ve tvaru I má nižší tuhost, a že deformace horní části pylonu a komorového nosníku mostovky by byly při mezním zatížení příliš velké. Rám ve tvaru A měl relativně nižší schopnost zabránit prokluzu lana. Ukázalo se, že pylon ve tvaru obráceného Y vykazuje lepší odolnost proti prokluzu lana a dostatečně omezí napětí a průhyby. Byla provedena další ověření a optimalizace, aby se určila odpovídající podélná tuhost pylonu; zkoumaly se různé návrhové parametry, včetně výšky pylonu, rozměrů příčného řezu, podélné vzdálenosti mezi patami pylonu, a výšky, kde se nohy pylonu spojují. Po obsáhlých studiích byl pro ocelovou konstrukci pylonu jako konečné řešení navržen rám ve tvaru obráceného písmene Y v podélném směru a v příčném směru jako portálový rám. Středový pylon je 200 m vysoký, rozteč v patách pylonu je 34,75 m; nohy se spojují ve výšce 69,5 m. Celé dílo je výsledkem značného úsilí jak v oblasti praktického inženýrství, tak i výzkumu a vývoje. Přispělo k pokroku pochopení principů tohoto mostního systému. 1/2016

e-mosty 1/2016 Asian Bridges e-mosty March 1/2016 Asian Bridges | Page 15