印度切纳布(Chenab) 大桥:云端的拱桥

redflag 发表于 2021-11-22 13:47:24 | 显示全部楼层 | 阅读模式
切纳布(Chenab) 大桥横跨Chenab 河床上方359 米处,这里是世界上最高的铁路桥
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上图显示了位于印度北部查谟和克什米尔地区的巴卡尔和贝壳杉之间的印度切纳布河上的主拱合龙,铁路将在主拱上修建。
, i8 G1 m+ S6 `9 }2 _) ]两个巨大半拱的合龙代表了 Chenab 大桥建设的一个里程碑。新桥是印度查谟和克什米尔地区乌丹普尔-斯利那加-巴拉穆拉铁路项目的一部分,位于新德里以北约 600 公里处。该项目旨在加强进出该地区的交通,并将克什米尔山谷与印度铁路网络连接起来,预计将于 2022 年底完成。今年 3 月,设计和施工团队在巴卡尔和贝壳杉之间的切纳布河上空成功实施了主拱合龙。。芬兰 WSP 的设计总监 Pekka Pulkkinen 和技术总监 Risto Kiviluoma 讨论了设计和施工团队如何实现“成拱”的里程碑。它们还探讨了桥梁风工程以及其他工程设计要求。
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数据
  • 该切纳布大桥是最高的钢拱桥在世界轨道交通359米以上的河床; 主拱跨度为 467 米;桥梁总长1,315米
  • 根据相关 IS 规范设计用于重风载荷和地震区 V
  • 所有钢结构均采用3D TEKLA软件建模,确保构件在安装过程中的兼容性;钢材总量2.7万吨
  • 拱的架设是由缆索吊机完成的
  • 桥梁设计考虑了爆炸载荷
  • 关键部件的设计是为了在较低的效率水平上实现充分的冗余和运行。  `9 N, s: y# S9 W" t* h' Y
客户:康观铁路有限公司(KRCL)代表北方铁路参与方: 承包商——印度 Afcons Infrastructure Ltd;设计方——WSP 芬兰有限公司与分包顾问 Leonhardt & Andrä und Partner,德国
, P4 K" O* ^7 D7 d, B建设工期:2005年开始;主拱于2021年3月合龙;预计完工时间– 2022 年
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桥梁挑战连接拱门   pulkkinen_pekka-563x563px.jpg 8 Y* _! L. T  i
Pekka Pulkkinen , 芬兰 WSP 设计总监
' W+ e: U( R+ b1 E3 E对于参与该项目的所有桥梁设计师和建造者而言,Chenab 大桥是一项重大成就。主拱的合龙,一个真正令人难忘的时刻,代表了工程专业知识的伟大执行。设计团队和承包商之间的合作对于项目的推进至关重要。项目中的挑战被一起处理,从而促进了成功的解决方案。 钢结构的两个半拱于 2021 年 3 月下旬合龙,标志着多年的承诺,因为许多设计师从 2005 年开始就一直致力于该项目。这座桥面临着许多设计挑战,例如钢拱的架设电缆起重机,桥梁的巨大尺寸,以及特殊的设计要求——拱的冗余、地震荷载和爆炸荷载效应。 钢拱段的架设是用一台悬索起重机完成的,它一次可以吊起一个 35 吨的钢块。主拱采用悬臂法架设。两半用钢缆悬挂在两侧,钢缆连接到已建的地基上。所有的钢块都用螺栓固定在一起。接下来将在连接的拱顶上安装钢桁架柱。桥梁的钢上部结构将从两个方向从钢桁架桥墩上下水,并在拱中间进行连接。最后,轨道将安装在甲板上以供火车通行。桥梁的引桥部分已经完成。9 b9 w: f* ^- w5 @: z
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图 1 – 地基侧视图
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图 2 - 合龙之前的最后时刻
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桥梁风工程
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: V  w+ g, N* O2 X' m8 @& _芬兰 WSP 技术总监Risto Kiviluoma0 }( }2 z4 N0 p& v8 i: m
风工程的主要挑战不是桥梁本身的大小,而是它所处的位置和高度。在极其粗糙的地形中,风和湍流的标准模型不太可能是现实的;因此,进行了一种特殊类型的风洞试验,以评估设计风参数。+ U! t  }9 a' l/ \" \  j
结合内部风工程专业知识和丹麦FORCE Technology的风洞试验,对桥梁进行了风工程测试。第一项测试涉及桥址的大尺寸地形模型。它揭示了一些不寻常的风特征,包括平均风速高达11度的垂直倾斜和湍流强度从7%到55%的广泛分散,这取决于风向。5 v8 m2 ~. O5 |/ A- N
计划中的下一个测试是标准截面模型测试,它为WSP先进的三维抖振分析和等效静风荷载提取提供了更新的气动输入。用全气动弹性模型试验进一步证实了抖振结果。, ?  R+ V( [" v/ J- N. j
随后的设计变更和施工阶段通过计算评估,即无需额外测试。) a7 d/ N) _2 h' d5 g, \
由于拱和桥墩中的桁架结构,桥梁对气动弹性不稳定性不敏感,但横向风荷载本身是主要关注点。这是因为需要控制桥面的横向位移,以保证铁路运营顺畅。
) O7 ^& h* h2 @  ^2 Z  I; `到目前为止,施工现场没有遭遇大风暴,尽管在大桥120年的设计使用寿命中,大风暴可能会发生。持续的风况监测和预警系统将有助于管理铁路交通。 3 {) D: Y! e, R5 @9 b

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图 3 - 风洞中桥梁的全气动弹性模型
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云上九天吉里达尔·拉贾戈帕兰(Giridhar Rajagopalan)-印度Afcons基础设施有限公司技术执行董事。切纳布大桥被认为是世界上最高的铁路桥,它是印度的骄傲,也是那些在这座桥上工作的人一生的机会。展望未来,我们将在一年后完成这座大桥,并热切期待着在云端穿越印度的大桥。# K- C  V( ^/ }! @; j
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" L3 a6 Y/ C- x* f% y" v图 4 – 连接云中的拱门  R: r. ^3 c+ c
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