Инженеры исследуют новые формы для более длинных мостов

Coatings Today
04.10.2018 272

Исследователи из Университета Шеффилда, работающие в сотрудничестве с командой из Университета Брунеля в Лондоне, недавно определили новые структурные формы, которые позволили бы построить очень длинные мосты в местах, где нет места традиционным мостам.

В исследовании использовалась новая методика математического моделирования для определения того, что было бы наиболее целесообразным для этих более длинных проектов, таких как гипотетический мост через Гибралтарский пролив, который обсуждается на протяжении многих десятилетий, но так ещё не воплощён в жизнь.

Новые формы мостов

Исследователи из Университета Шеффилда отмечают, что подвесной (висячий) мост в настоящее время является самой популярной формой для длинных по протяжённости проектов, но вантовые мосты также становятся все более популярными. По мере увеличения длины, главной задачей большей части структуры является нести свой собственный вес, а не нагрузку от дорожного трафика. Такое ограничение устанавливает лимит на продолжительность срока службы; после определенного момента конструкция больше не сможет поддерживать свою собственную массу.

Профессор из Университета Шеффилда и руководитель исследования Мэтью Гилберт отметил, что, хотя висячие мосты существуют уже сотни лет, и некоторые дополнительные улучшения были введены, те, кто работает над этими проектами, не остановились, чтобы оценить, является ли такая форма моста наиболее эффективной. «Наше исследование показало, что существуют более структурно эффективные формы, которые в будущем могут открыть двери для значительно более длинных мостовых пролетов».

Метод, используемый командой, основан на теории, разработанной Дэвисом Гилбертом, который использовал математику в 19 веке, чтобы убедить Томаса Телфорда, что подвесные кабели в его конструкции для моста пролива Менай, расположенного в Северном Уэльсе, сформировали кривую, которая была слишком пологой. Гилберт также предложил «линию провеса каната с равным напряжением», которая показала  оптимальную форму подвесного троса при учете гравитационных нагрузок.

Объединив эту теорию с современной математической моделью оптимизации, исследовательская группа определила концепцию моста с участками, напоминающими велосипедное колесо, с несколькими спицами вместо одной башни. Однако их было бы сложно построить в больших масштабах; вместо этого команда включила разделенные башни с двумя или тремя спицами.

Существует также проблема с весом материалов: для 5-километрового пролёта, который, вероятно, потребуется для проекта в Гибралтарском проливе, традиционный висячий мост потребует гораздо больше материала — структура будет на 73% тяжелее оптимального дизайна. С другой стороны, проекты с двумя и тремя спицами будут только на 12% и 6% тяжелее соответственно.

Исследователи подчеркнули, что это исследование является лишь первым шагом; текущий дизайн учитывает лишь гравитационные нагрузки и не включает динамические.

«Это интересная разработка в процессе поиска большей материальной эффективности при проектировании сверхдлинных пролетов мостов», — сказал соавтор исследования и эксперт по длинным пролётам Ян Ферт, один из инженеров консультантов группы COWI, который работал над концепцией Гибралтарского моста. «Необходимо проделать ещё очень много работы, особенно в области разработки эффективных и экономичных методов строительства, но, возможно, однажды мы увидим, как эти новые формы примут очертания, раскинувшись над какими-нибудь широким устьем или морским проливом».

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Сегодня начинает свою работу Петербургская техническая ярмарка
Сегодня начинает свою работу Петербургская техническая ярмарка
20 марта  в 10:00 Петербургская техническая ярмарка (ПТЯ) и выставка HI-TECH начинают свою работу в…
Coatings Today
19.03.2018
265
Высоковлагопроницаемые акриловые клеи для медицинской отрасли
Высоковлагопроницаемые акриловые клеи для медицинской отрасли
Компания Toyochem Co, Ltd, подразделение полимеров и покрытий японской компании Toyo Ink Group, выпустила новую…
Coatings Today
07.03.2021
139
Фотоотверждаемый полиуретанакрилат для искусственной кожи
Фотоотверждаемый полиуретанакрилат для искусственной кожи
Ученые предложили экологически безопасную стратегию нанесения фотоотверждаемого покрытия для получения текстильной искусственной кожи. Изготовленная искусственная…
25.10.2022
13
Огнезащитные покрытия для жесткого пенополиуретана
Огнезащитные покрытия для жесткого пенополиуретана
Ученые сообщают о новых огнезащитных покрытиях из смеси полисахаридов и полибората. Новые огнезащитные покрытия для…
Coatings Today
25.03.2021
186
Новый участник Ассоциации
Новый участник Ассоциации
Компания ОАО «Электросигнал» г. Воронеж присоединилась к Ассоциации «Обработка поверхности». Фирма является ведущим российским производителем…
Coatings Today
23.04.2019
348
Последние достижения в области сверхгидрофобных резиновых покрытий
Последние достижения в области сверхгидрофобных резиновых покрытий
В экстремальных климатических условиях значительно возрастает потребность в защите поверхности от намокания и обледенения. Многие…
24.10.2022
20
Новый пылесос EasySwitch упрощает всасывание влажных и сухих материалов
Новый пылесос EasySwitch упрощает всасывание влажных и сухих материалов
Компания Exair Corporation (Цинциннати, штат Огайо, США) представила новый пылесос EasySwitch HEPA Wet-Dry Vac, специально…
Coatings Today
01.08.2021
132
Демонстрационная установка для получения химических веществ из CO2 и солнечного света
Демонстрационная установка для получения химических веществ из CO2 и солнечного света
Амстердам – компания Nouryon, ранее известная как AkzoNobel Specialty Chemicals, и ее партнер Photanol BV…
Coatings Today
22.01.2019
242
Выплаты Airbus в размере $1,4 млрд  за задержки A400M
Выплаты Airbus в размере $1,4 млрд за задержки A400M
Европейский производитель аэрокосмический продукции Airbus был вынужден заплатить крупную единовременную выплату за задержки в своей…
Coatings Today
20.04.2018
305