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作者
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Malika Urinova
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大学
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捷克布拉格捷克技术大学 | 建筑工程学院
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基本信息
用途: 人行和自行车桥
跨度: 18米(支撑之间)
材料: 支撑拱由胶合层压木制成,其他元素由结构实木制成
支撑结构
主要支撑系统由两个由胶合层压木(例如GL24h)制成的弯曲拱组成,具有矩形横截面。拱环连接到钢筋混凝土基础上,这些基础将垂直和水平负荷转移至地基。由倾斜和水平元素组成的空间支撑结构由结构实木材质,放置在拱之间。
甲板(人行道)
人行道由横贯拱下部的结构木质横梁支撑。行走表面由纵向放置的木板制成,并用螺钉或钉子固定。
填充物和护栏
结构的顶部由空间支撑填充物组成,也用作保护护栏。该填充物由结构实木制成,形式为对角线和水平加固。
基础
结构安装在钢筋混凝土基础上,确保:
将荷载转移至基础土壤,将拱环锚定以防止位移和倾覆,并保护木材免受潮湿的直接接触。
材料解决方案
支撑拱: 胶合层压木(例如GL24h)
其他元素(桁架、填充物、甲板): 结构实木
所有的木质元素均涂有保护涂层,以防止风化、紫外线辐射和生物侵害。
设计的木制人行和自行车桥经过静态评估,考虑了根据适用标准的基本荷载组合。计算使用RFEM 6程序中的数值模型,通过有限元方法(FEM)进行。
轴向载荷和弯矩 My
设计桥梁时考虑到来自现场荷载(行人和自行车)的设计荷载,根据ČSN EN 1991-1-1。此外,也考虑了结构的自重和额外的永久荷载。分析并比较了主要承重元素中的轴向力与横截面的承载能力。
在最大弯曲区域,监测沿y轴的弯矩(My),并将结果值与木材的设计弯矩进行比较。确认最大值未超过材料的极限承载能力。
监测整个结构的全球变形,负荷表示完全占用的桥梁。结构的最大挠度符合规定的限制比l/300。因此,桥梁满足使用极限状态(SLS)的要求。
等效弹性应力
为全面评估结构中的应力状态,使用von Mises假设根据等效弹性应力进行了评估。将结果值与使用木材的特征强度值比较,并确认没有结构的关键点超过极限应力限制。因此,结构在极限状态(ULS)方面是安全的。
风力分析
对于木制人行和自行车桥的空气动力评估,使用了RWIND 3程序中的模拟。结果显示了结构周围的风速分布和流动模式行为。色彩图清晰地显示了结构上方流动的显著加速及其后形成的涡流区。在拱的迎风面集中最高的风荷载。
流线表明气流部分穿过桁架结构,证实其良好的透气性。拱的形状有助于流动顺畅,并减少湍流涡流的形成。因此,结构显示出良好的空气动力特性和均匀的风荷分布。